JP2011084516A - Glycosaminoglycan decomposition promoter - Google Patents

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Kazuyuki Sugawara
一幸 菅原
Shuhei Yamada
修平 山田
Shuji Mizumoto
秀二 水本
Tomoyuki Kanaiwa
知之 金岩
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a protein having human-derived glycosaminoglycan decomposition activity with no fear of mixing of a protease and the like as a drug or the like instead of chondroitinase produced by microorganisms; and a method for producing a functional oligosaccharide using this protein. <P>SOLUTION: The glycosaminoglycan decomposition promotor includes a protein comprising an amino acid sequence shown in sequence ID No.1 or a protein comprising an amino acid sequence shown in sequence ID No.1 in which one or several tens of amino acids are substituted, deleted or added, and having activity of hydrolyzing the N-acetyl-D-galactosaminide bonding of sulfated N-acetyl-D-galactosamine bonded to D-glucuronic acid as an active ingredient. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒト由来のグリコサミノグリカン加水分解活性を有するタンパク質を有効成分とするグリコサミノグリカン分解促進剤、およびその医薬用途に関する。   The present invention relates to a glycosaminoglycan degradation promoter containing a protein derived from human-derived glycosaminoglycan hydrolysis activity as an active ingredient, and a pharmaceutical use thereof.

コンドロイチナーゼやヒアルロニダーゼは、コンドロイチンやヒアルロナンなどのアミノ糖を有する長鎖多糖類であるグリコサミノグリカン(ムコ多糖)を分解する酵素タンパク質として知られている。中でもコンドロイチナーゼは、ヒアルロナン、コンドロイチン硫酸、コンドロイチン、デルマタン硫酸などのグリコサミノグリカンを、不飽和糖を含む二糖に分解する反応を触媒する。   Chondroitinase and hyaluronidase are known as enzyme proteins that degrade glycosaminoglycans (mucopolysaccharides), which are long-chain polysaccharides having amino sugars such as chondroitin and hyaluronan. Among them, chondroitinase catalyzes a reaction for decomposing glycosaminoglycans such as hyaluronan, chondroitin sulfate, chondroitin, and dermatan sulfate into disaccharides containing unsaturated sugars.

これまでに、多種の生物由来のコンドロイチナーゼが報告されている。代表的な例は、Proteus vulgaris由来のコンドロイチナーゼABC(CSaseABC;特許文献1)、Flavobacterium heparinum由来のコンドロイチナーゼAC(CSaseAC;非特許文献1)、Arthrobacter aurescens由来のコンドロイチナーゼACII(CSase ACII;非特許文献2)、Flavobacterium sp.Hp102由来のコンドロイチナーゼ ACIII、コンドロイチナーゼC(CSase ACIII、CSaseC;非特許文献3)、Flavobacterium heparinum由来のコンドロイチナーゼB(CSaseB;非特許文献4)などである。   So far, chondroitinase derived from various organisms has been reported. Representative examples include chondroitinase ABC derived from Proteus vulgaris (CaseABC; Patent Document 1), chondroitinase AC derived from Flavobacterium heparinum (CaseAC; non-patent document 1), chondroitinase ACII derived from Arthrobacter aurescens ACII Non-Patent Document 2), Flavobacterium sp. Examples include chondroitinase ACIII derived from Hp102, chondroitinase C (CSase ACIII, CSaseC; non-patent document 3), chondroitinase B derived from Flavobacterium heparinum (CSaseB; non-patent document 4), and the like.

CSaseABC(EC 4.2.2.4)は、哺乳動物軟骨由来のコンドロイチン硫酸A、サメ軟骨由来のコンドロイチン硫酸Cおよび哺乳動物皮膚由来のコンドロイチン硫酸B(デルマタン硫酸)のみならず、ヒアルロナンも分解するという特異性を有するタンパク質であり、動物組織からのグリコサミノグリカンの除去剤、また組織中のグリコサミノグリカンを同定するための試薬として市販されている。   CSaseABC (EC 4.2.2.4) degrades not only chondroitin sulfate A derived from mammalian cartilage, chondroitin sulfate C derived from shark cartilage and chondroitin sulfate B derived from mammalian skin (dermatan sulfate), but also hyaluronan. And is commercially available as a reagent for removing glycosaminoglycans from animal tissues and a reagent for identifying glycosaminoglycans in tissues.

最近、コンドロイチナーゼ、特にCSaseABCあるいはCSaseACを、椎間板腔に直接投与する椎間板ヘルニア治療剤として利用する試みが行なわれている(特許文献2)。従来、植物パパイヤ由来のタンパク分解酵素キモパパインや、バクテリア由来の膠質分解酵素コラゲナ−ゼなどをヘルニア症患者の椎間板腔に注入する、椎間板溶解療法(ID療法)が利用されてきた。しかし、タンパク分解酵素を用いるID療法には、脊椎・椎間板のヘルニア部分のみならず周辺の構造組織のタンパク部分が分解されるために神経麻痺やアレルギー発現などの副作用を生じやすい、という欠点が指摘されている。   Recently, an attempt has been made to use chondroitinase, in particular CSaseABC or CSaseAC, as a therapeutic agent for intervertebral hernia that is directly administered to the intervertebral disc space (Patent Document 2). Conventionally, intervertebral discolytic therapy (ID therapy) has been used in which plant papaya-derived proteolytic enzyme chymopapain, bacteria-derived collolytic enzyme collagenase, and the like are injected into the disc space of hernia patients. However, it is pointed out that ID therapy using proteolytic enzymes suffers from side effects such as nerve palsy and allergy due to the degradation of the protein part of the surrounding structural tissues as well as the hernia part of the spine and intervertebral disc. Has been.

したがって、タンパク質分解酵素ではなく、グリコサミノグリカン分解酵素活性を有するコンドロイチナーゼを用いた脊椎損傷治療に、多くの期待が寄せられている。しかし、既知のコンドロイチナーゼの多くはタンパク質分解酵素も同時に生産する微生物から得られるものがほとんどである。CSaseABCは、その典型例である。その微生物培養物には、プロテアーゼ活性、エンドトキシン活性、さらには核酸などが混在しているため、微生物由来のコンドロイチナーゼの椎間板ヘルニアの治療薬として人体に投与するための高純度の試薬への利用は、不都合な面を有している。   Therefore, there are many expectations for spinal injury treatment using chondroitinase having glycosaminoglycan degrading enzyme activity instead of proteolytic enzyme. However, most of the known chondroitinases are obtained from microorganisms that simultaneously produce proteolytic enzymes. CaseABC is a typical example. The microbial culture contains protease activity, endotoxin activity, and nucleic acids, so the use of microorganism-derived chondroitinase as a high-purity reagent for administration to the human body as a therapeutic agent for disc herniation Has inconvenient aspects.

一方、本発明者らによって、線虫由来のコンドロイチナーゼ活性を有する酵素タンパク質であるCe−Chaseが開示されている(非特許文献5)が、ヒト由来のコンドロイチナーゼ活性を有する酵素タンパク質ではない。   On the other hand, the present inventors have disclosed Ce-Chase which is an enzyme protein having nematode-derived chondroitinase activity (Non-patent Document 5). However, in the case of an enzyme protein having human-derived chondroitinase activity, Absent.

さらに、ヒアルロニダーゼ活性を有する酵素タンパク質をコードする遺伝子とされていたヒトHYAL4(Hyaluronoglucosaminidase4)遺伝子がコンドロイチン硫酸特異的な酵素タンパク質をコードするのではないかとの示唆がされている(非特許文献6)が、どのような酵素であるかなど、何ら具体的な開示がなされていない。   Furthermore, it has been suggested that the human HYAL4 (Hyaluronoglucosaminedase 4) gene, which has been a gene encoding an enzyme protein having hyaluronidase activity, may encode a chondroitin sulfate-specific enzyme protein (Non-patent Document 6). There is no specific disclosure of what kind of enzyme it is.

また、長鎖多糖類であるグリコサミノグリカンについては保湿性、潤滑性その他の有用性が指摘されており、グリコサミノグリカンを含む健康食品や医薬が種々開発されているが、これらの多糖類に代わり、これを低分子化したオリゴ糖についても様々な生理活性機能を有することが期待されている。   In addition, glycosaminoglycans, which are long-chain polysaccharides, have been pointed out for their usefulness in moisture retention, lubricity and other properties, and various health foods and pharmaceuticals containing glycosaminoglycans have been developed. Oligosaccharides obtained by lowering the molecular weight instead of sugars are expected to have various physiologically active functions.

特開平6−153947号公報JP-A-6-153947 米国特許第4696816号U.S. Pat. No. 4,696,816

中川允利ら、帯大研法I、17、7〜12(1990)Nakagawa Yuri et al., Obihiro Institute I, 17, 7-12 (1990) Hiyamaら、J.Biol.Chem.、1975年、第250巻、第1824頁Hiyama et al. Biol. Chem. 1975, 250, 1824 宮園博文ら、「生化学」、1989年、第61巻、第1023頁Hirofumi Miyazono et al., “Biochemistry”, 1989, 61, 1023 Michelacciら、Biochem.Biophys.Res. Commun.、1974年、第56巻、第973頁Michelacci et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 1974, volume 56, page 973. Kaneiwaら、J.Biol.Chem.、2008年、第283巻、第14971頁Kaneiwa et al. Biol. Chem. 2008, 283, 14971 Csokaら、Matrix Biol.、2001年、第20巻、第499頁Csoka et al., Matrix Biol. 2001, Vol. 20, p. 499

本発明においては、微生物により産生されるコンドロイチナーゼに代わり、タンパク質分解酵素などの混入のおそれの少ないヒト由来のグリコサミノグリカン分解活性を有するタンパク質を、医薬などとして提供し、またこのタンパク質を用いた機能性オリゴ糖の製造方法を提供することを目的とする。   In the present invention, instead of chondroitinase produced by microorganisms, a human-derived protein having glycosaminoglycan degrading activity with a low risk of contamination such as proteolytic enzyme is provided as a pharmaceutical, etc. It aims at providing the manufacturing method of the used functional oligosaccharide.

本発明者らは、ヒトにおけるコンドロイチンの生理機能に関する研究過程において、ヒトにコンドロイチナーゼ活性を有する酵素タンパク質が存在することを見いだし、下記の各発明を完成した。   In the course of research on the physiological function of chondroitin in humans, the present inventors have found that an enzyme protein having chondroitinase activity exists in humans, and have completed the following inventions.

(1)配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、または配列番号1に示されるアミノ酸配列において1個もしくは数十個のアミノ酸が置換され、欠失され、または付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質を有効成分とする、グリコサミノグリカン分解促進剤。 (1) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or consisting of an amino acid sequence in which one or several tens of amino acids are substituted, deleted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, A glycosaminoglycan degradation accelerator comprising a protein having an activity of hydrolyzing an N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine bound to D-glucuronic acid as an active ingredient.

(2)配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失したアミノ酸配列からなるタンパク質、または配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失し、さらに1個もしくは数個のアミノ酸が置換され、欠失され、または付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質を有効成分とする、(1)に記載のグリコサミノグリカン分解促進剤。 (2) a protein comprising an amino acid sequence in which amino acid residues 1 to 33 and / or 463 to 481 in SEQ ID NO: 1 are deleted, or amino acids 1 to 33 and / or 463 to 481 in SEQ ID NO: 1 Glycosaminoglycan degradation promotion according to (1), wherein the active ingredient is a protein comprising an amino acid sequence in which a residue is deleted and one or several amino acids are substituted, deleted, or added Agent.

(3)グリコサミノグリカンがコンドロイチン硫酸またはコンドロイチン硫酸を含む混成多糖である、(1)または(2)に記載のグリコサミノグリカン分解促進剤。 (3) The glycosaminoglycan degradation accelerator according to (1) or (2), wherein the glycosaminoglycan is chondroitin sulfate or a hybrid polysaccharide containing chondroitin sulfate.

(4)コンドロイチン硫酸が、コンドロイチン硫酸A、コンドロイチン硫酸C、コンドロイチン硫酸Dおよびコンドロイチン硫酸Eからなる群から選択される1または2以上のコンドロイチン硫酸である、(3)に記載のグリコサミノグリカン分解促進剤。 (4) The glycosaminoglycan degradation according to (3), wherein the chondroitin sulfate is one or more chondroitin sulfates selected from the group consisting of chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C, chondroitin sulfate D and chondroitin sulfate E Accelerator.

(5)タンパク質が融合タンパク質の形態である、(1)〜(4)のいずれかに記載のグリコサミノグリカン分解促進剤。 (5) The glycosaminoglycan degradation accelerator according to any one of (1) to (4), wherein the protein is in the form of a fusion protein.

(6)(1)〜(5)のいずれかに記載のグリコサミノグリカン分解促進剤および薬学的不活性成分を含む医薬組成物。 (6) A pharmaceutical composition comprising the glycosaminoglycan degradation accelerator according to any one of (1) to (5) and a pharmaceutically inactive ingredient.

(7)脊髄損傷治療用の、(6)に記載の医薬組成物。 (7) The pharmaceutical composition according to (6), for treating spinal cord injury.

(8)脊椎損傷が椎間板ヘルニアによる損傷である、(7)に記載の医薬組成物。 (8) The pharmaceutical composition according to (7), wherein the spinal injury is an injury caused by a herniated disc.

(9)椎間板ヘルニアが、硬膜外遊走型椎間板ヘルニアまたは経靭帯性脱出型椎間板ヘルニアである、(8)に記載の医薬組成物。 (9) The pharmaceutical composition according to (8), wherein the intervertebral disc herniation is epidural migration type intervertebral disc herniation or transligament prolapse disc herniation.

(10)グリコサミノグリカンからグルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖を製造する方法であって、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、配列番号1に示されるアミノ酸配列において1個もしくは数十個のアミノ酸が置換され、欠失され、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質、配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失したアミノ酸配列からなるタンパク質、および配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失し、さらに1個もしくは数個のアミノ酸が置換され、欠失され、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質よりなる群から選択される1または2以上のタンパク質とグリコサミノグリカンとを反応させる工程、およびグルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖を回収する工程を含む、前記方法。 (10) A method for producing an oligosaccharide having glucuronic acid as a non-reducing end from glycosaminoglycan, wherein the protein consists of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, one in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or The N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine consisting of an amino acid sequence in which several tens of amino acids are substituted, deleted, or added and linked to D-glucuronic acid is hydrolyzed. A protein having an activity of degrading, a protein comprising an amino acid sequence in which amino acid residues 1 to 33 and / or 463 to 481 are deleted in SEQ ID NO: 1, and 1 to 33 and SEQ ID NO: 1 to 463 to 463 The 481st amino acid residue was deleted, and one or more amino acids The activity of hydrolyzing the N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine consisting of an amino acid sequence in which an acid is substituted, deleted or added and bound to D-glucuronic acid. The method comprising the steps of reacting one or more proteins selected from the group consisting of proteins having a glycosaminoglycan and recovering an oligosaccharide having glucuronic acid as a non-reducing end.

(11)グリコサミノグリカンがコンドロイチン硫酸またはコンドロイチン硫酸を含む混成多糖である、(10)に記載のオリゴ糖を製造する方法。 (11) The method for producing an oligosaccharide according to (10), wherein the glycosaminoglycan is chondroitin sulfate or a hybrid polysaccharide containing chondroitin sulfate.

(12)コンドロイチン硫酸が、コンドロイチン硫酸A、コンドロイチン硫酸C、コンドロイチン硫酸Dおよびコンドロイチン硫酸Eからなる群から選択される1または2以上のコンドロイチン硫酸である、請求項11に記載のオリゴ糖を製造する方法。 (12) The oligosaccharide according to claim 11, wherein the chondroitin sulfate is one or more chondroitin sulfates selected from the group consisting of chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C, chondroitin sulfate D and chondroitin sulfate E. Method.

本発明のグリコサミノグリカン分解促進剤は、細菌毒素などを含まないヒト由来の酵素タンパク質を有効成分とするグリコサミノグリカン分解促進剤として、脊椎障害などの治療に利用可能である。また、グリコサミノグリカン分解促進剤であるタンパク質を用いて製造されるオリゴ糖は、非還元末端にグルクロン酸を有する様々な構造からなるオリゴ糖であり、哺乳動物、特にヒトに対して抗原性の低い安全な機能性オリゴ糖を製造することができる。   The glycosaminoglycan degradation promoter of the present invention can be used as a glycosaminoglycan degradation promoter containing a human-derived enzyme protein that does not contain bacterial toxins and the like as an active ingredient for the treatment of spinal disorders and the like. In addition, oligosaccharides produced using proteins that are glycosaminoglycan degradation accelerators are oligosaccharides having various structures having glucuronic acid at the non-reducing end, and are antigenic to mammals, particularly humans. Low functional oligosaccharides can be produced.

組み換え細胞に発現させたタンパク質について銀染色法およびウエスタン法を行った図である。レーン1〜3は銀染色法を行った結果を示す。レーン4および5は還元条件でウエスタン法を行った結果を示し、レーン6および7は非還元条件でウエスタン法を行った結果を示す。レーン2、4、6は組み換え細胞の培地から得たタンパク質について行った結果であり、レーン3、5、7はコントロールとして、組み換えを行っていない細胞の培地から得たタンパク質について行った結果である。レーン1は分子量マーカーである。It is the figure which performed the silver dyeing | staining method and the western method about the protein expressed by the recombinant cell. Lanes 1 to 3 show the results of silver staining. Lanes 4 and 5 show the results of the Western method under reducing conditions, and lanes 6 and 7 show the results of the Western method under non-reducing conditions. Lanes 2, 4, and 6 are the results obtained with the protein obtained from the culture medium of the recombinant cells, and lanes 3, 5, and 7 are the results obtained with the protein obtained from the culture medium of the cells not subjected to recombination as controls. . Lane 1 is a molecular weight marker. 酵素反応前のFITCでラベルしたヒアルロン酸(パネルA)、CS−A(パネルC)、CS−C(パネルE)、CS−D(パネルG)のゲル濾過の溶出パターンと、酵素反応によるそれぞれの分解生成物のゲル濾過の溶出パターン(パネルB、D、FおよびH)を示す図である。Vはボイド、Vは全容量をそれぞれ示す。FITC-labeled hyaluronic acid (Panel A), CS-A (Panel C), CS-C (Panel E), CS-D (Panel G) gel filtration elution patterns before enzymatic reaction, and enzyme reaction It is a figure which shows the elution pattern (panel B, D, F, and H) of the gel filtration of the decomposition product of (2). V 0 indicates a void, and V t indicates a total capacity. 2ABで蛍光標識した分解生成物のゲル濾過の溶出パターンを示す図である。パネルAはCS−D、パネルBはCS−C、パネルCはCS−Aの結果を示す。またVはボイド、Vは全容量をそれぞれ示す。また図中の▼で示した各ピークを分取し、それぞれ抽出物D−1、D−2およびD−3としている。It is a figure which shows the elution pattern of the gel filtration of the decomposition product fluorescently labeled by 2AB. Panel A shows the results of CS-D, Panel B shows the results of CS-C, and Panel C shows the results of CS-A. V 0 represents a void, and V t represents a total capacity. In addition, each peak indicated by ▼ in the figure is fractionated to be extracts D-1, D-2, and D-3, respectively. グリコサミノグリカン分解活性を有するタンパク質であるヒトCSHYのCS−D分解活性の最適pHを示すグラフ図である。It is a graph which shows the optimal pH of CS-D degradation activity of human CSHY which is a protein which has glycosaminoglycan degradation activity. CS−A、CS−C、CS−DおよびCS−Eの、濃度を変えたものをそれぞれヒトCSHYで加水分解した際の反応初速度を用いて作成したLineweaver−Burkプロットを示すグラフ図である。グラフA、B、CおよびDは、それぞれCS−A、CS−C、CS−DおよびCS−Eの結果を示す。It is a graph which shows the Lineweaver-Burk plot created using the initial reaction rate at the time of hydrolyzing CS-A, CS-C, CS-D, and CS-E with human CSHY. . Graphs A, B, C and D show the results of CS-A, CS-C, CS-D and CS-E, respectively. CS−DのヒトCSHY分解生成物である抽出物D−1、D−2およびD−3をCSase AC−IIで消化し、得られた分解生成物を2ABで蛍光標識してアニオン交換クロマトグラフィー分析した結果を示す図である。Extracts D-1, D-2 and D-3, which are human CSHY degradation products of CS-D, are digested with CSase AC-II, and the resulting degradation products are fluorescently labeled with 2AB and anion exchange chromatography is performed. It is a figure which shows the result of having analyzed. CS−AおよびCS−CのヒトCSHY分解生成物をCSase AC−IIで消化し、得られた分解生成物を2ABで蛍光標識してアニオン交換クロマトグラフィー分析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having digested the human CSHY degradation product of CS-A and CS-C with CSase AC-II, and fluorescent-labeling the obtained degradation product with 2AB, and analyzing it by anion exchange chromatography. CS−C中におけるヒトCSHYによって切断される部位の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the site | part cut | disconnected by human CSHY in CS-C. CS−Dに対する変異ヒトCSHYの分解活性を示す図である。パネルA、B、C、D、EおよびFはそれぞれ、無活性コントロール、変異体1、変異体2、変異体4、変異体3および有活性コントロール(野生型)を用いた場合の結果を示す。It is a figure which shows the decomposition | disassembly activity of mutant human CSHY with respect to CS-D. Panels A, B, C, D, E and F show the results when using inactive control, mutant 1, mutant 2, mutant 4, mutant 3, and active control (wild type), respectively. .

以下、本発明に係るグリコサミノグリカン分解促進剤について詳細に説明する。本発明のグリコサミノグリカン分解促進剤は、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなる、ヒト由来のタンパク質を有効成分とする。   Hereinafter, the glycosaminoglycan degradation accelerator according to the present invention will be described in detail. The glycosaminoglycan degradation accelerator of the present invention comprises a human-derived protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 as an active ingredient.

配列番号1のアミノ酸配列をコードするヒトHYAL4(Hyaluronoglucosaminidase4)遺伝子は、GenBankTM accession number NM_012269として、2008年に登録されている。このヒトHYAL4遺伝子は、5’末端側に638bpの非翻訳領域を、4つのN−グリコシル化部位をもつ481アミノ酸残基に相当する1446bpのORFを、そして3’末端側に327bpの非翻訳領域を有している。また、膜タンパク質における二次構造を予測するSOSUI System(http://bp.nuap.nagoya−u.ac.jp/sosui/)を用いた、前記ORFにコードされるアミノ酸配列からなるタンパク質の二次構造の解析から、同タンパク質は、N末端33アミノ酸残基からなる疎水性領域と、C末端19アミノ酸残基からなるGPIアンカー領域とを有する、I型の膜貫通型タンパク質であると推測される。 The human HYAL4 (Hyaluronoglucosaminoidase4) gene encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 was registered in 2008 as GenBank accession number NM — 012269. This human HYAL4 gene has a 638 bp untranslated region at the 5 ′ end, a 1446 bp ORF corresponding to 481 amino acid residues having four N-glycosylation sites, and a 327 bp untranslated region at the 3 ′ end. have. In addition, using a SOSUI System (http://bp.nuap.nagoya-u.ac.jp/sosui/) for predicting the secondary structure of a membrane protein, the second protein of the amino acid sequence encoded by the ORF is used. From the analysis of the following structure, the protein is presumed to be a type I transmembrane protein having a hydrophobic region consisting of 33 amino acid residues at the N-terminus and a GPI anchor region consisting of 19 amino acid residues at the C-terminus. The

さらに、タンパク質のアミノ酸配列情報に関するデータベースに対して、前記ORFにコードされているアミノ酸配列に相同なタンパク質の検索を行うことにより、ヒト由来のヒアルロニダーゼ(GenBankTM accession number NM_007312)が40%の相同性を有するタンパク質として特定される。しかしながら、配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質の機能ないし生理活性は、不明なままであった。 Furthermore, by searching for a protein homologous to the amino acid sequence encoded by the ORF with respect to a database relating to the amino acid sequence information of the protein, human-derived hyaluronidase (GenBank accession number NM_007312) has a 40% homology. Identified as a protein having However, the function or physiological activity of the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 remains unknown.

また、前述のとおり、Csokaらにより、HYAL4遺伝子がコンドロイチン硫酸特有の酵素タンパク質をコードするのではないかとの示唆がされていたが、どのような酵素であるかなど、何ら具体的な開示がなされていなかった(非特許文献6)。   In addition, as described above, Csoka et al. Suggested that the HYAL4 gene encodes an enzyme protein peculiar to chondroitin sulfate. However, what kind of enzyme is disclosed specifically. (Non-patent document 6).

本発明者らは、その後の研究により、前記配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質が、D−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有し、グリコサミノグリカン、特にコンドロイチン硫酸またはコンドロイチン硫酸を含む混成鎖からなるグリコサミノグリカンに対して分解活性を示すタンパク質であることを、組み換え細胞を用いて発現させた当該タンパク質を利用した実験を通じて確認した。本発明はかかる知見に基づいて完成された発明である。以下、配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質をヒトCSHYと表すこととする。   As a result of subsequent studies, the present inventors have found that the protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 hydrolyzes the N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine bound to D-glucuronic acid. The protein expressed using recombinant cells to have a degrading activity and to exhibit glycosaminoglycan, particularly a glycosaminoglycan composed of a mixed chain containing chondroitin sulfate or chondroitin sulfate. This was confirmed through experiments using proteins. The present invention has been completed based on this finding. Hereinafter, the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is represented as human CSHY.

既知のコンドロイチナーゼのアミノ酸配列と配列番号1のアミノ酸配列との間の同一性は、配列番号1のアミノ酸配列を100とすると、Proteus vulgaris由来のCSaseABCが0.5%、Flavobacterium heparinum由来のCSaseACが5.7%、Arthrobacter aurescens由来のCSase ACIIが2.5%、Flavobacterium heparinum由来のCSaseBが5.3%である。このように、本発明のヒトCSHYは、既知のコンドロイチナーゼに対してはほとんど同一性を示さない、特徴的なアミノ酸配列を有している。   The identity between the amino acid sequence of the known chondroitinase and the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is as follows. When the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is 100, CSaseABC derived from Proteus vulgaris is 0.5%, CaseAC derived from Flavobacterium heparinum Is 5.7%, Arthrobacter aurescens-derived CSase ACII is 2.5%, and Flavobacterium heparinum-derived CSase B is 5.3%. Thus, the human CSHY of the present invention has a characteristic amino acid sequence that shows little identity to known chondroitinases.

ヒトCSHYのグリコサミノグリカン分解活性は、グリコサミノグリカン、例えばコンドロイチン硫酸を基質として適当な緩衝液中でヒトCSHYを反応させることにより生じる分解生成物を、ゲル濾過その他の方法で検出することによって確認することができる。特に、基質であるグリコサミノグリカンをFITC(フルオレセイン5(6)イソチオシアネート)やその他の適当なラベリング試薬を用いてあらかじめラベルしておき、蛍光その他のシグナルを利用して分解生成物を検出あるいは定量することで、グリコサミノグリカンの分解活性を簡便に測定し、さらには定量することができる。   The glycosaminoglycan degrading activity of human CSHY can be detected by gel filtration or other methods of degradation products produced by reacting human CSHY in a suitable buffer with a glycosaminoglycan such as chondroitin sulfate as a substrate. Can be confirmed. In particular, the substrate glycosaminoglycan is labeled in advance using FITC (fluorescein 5 (6) isothiocyanate) or other appropriate labeling reagent, and the decomposition product is detected using fluorescence or other signals. By quantifying, the degradation activity of glycosaminoglycan can be easily measured and further quantified.

COS7細胞を用いて組み換えタンパク質として発現させたヒトCSHYと、FITCでラベル化した各種グリコサミノグリカンとを反応させ、またはヒトCSHYと各種グリコサミノグリカンとを反応させて得られた生成物を2−アミノベンズアミド(2AB)でラベル化することによって確認されたヒトCSHYの酵素学的性質は、次の通りである。   A product obtained by reacting human CSHY expressed as a recombinant protein using COS7 cells with various glycosaminoglycans labeled with FITC, or reacting human CSHY with various glycosaminoglycans The enzymological properties of human CSHY confirmed by labeling with 2-aminobenzamide (2AB) are as follows.

1)ヒトCSHYはD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有する。その結果、コンドロイチン硫酸またはコンドロイチン硫酸を含む混成鎖を有するグリコサミノグリカンを分解する。特にコンドロイチン硫酸に対して高い分解活性を示し、コンドロイチンに対してはほとんど分解活性を示さない。分解活性の高低は、コンドロイチン硫酸D>コンドロイチン硫酸C>コンドロイチン硫酸A>コンドロイチン硫酸Eである。コンドロイチン硫酸Dを基質としたときのヒトCSHYとの親和性を100とすると、コンドロイチン硫酸C、コンドロイチン硫酸Aまたはコンドロイチン硫酸Eを基質としたときの親和性は、それぞれ50、33.3および5である。また、コンドロイチン硫酸を含む混成鎖を有するグリコサミノグリカンに対しては、コンドロイチン硫酸とそれ以外のグリコサミノグリカンとの混成比によって分解活性は変動する。 1) Human CSHY has an activity to hydrolyze the N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine bound to D-glucuronic acid. As a result, the glycosaminoglycan having a mixed chain containing chondroitin sulfate or chondroitin sulfate is degraded. In particular, it exhibits high degradation activity against chondroitin sulfate and hardly exhibits degradation activity against chondroitin. The level of degradation activity is chondroitin sulfate D> chondroitin sulfate C> chondroitin sulfate A> chondroitin sulfate E. Assuming that the affinity for human CSHY when chondroitin sulfate D is used as a substrate is 100, the affinity when chondroitin sulfate C, chondroitin sulfate A or chondroitin sulfate E is used as a substrate is 50, 33.3 and 5, respectively. is there. For glycosaminoglycans having a hybrid chain containing chondroitin sulfate, the degradation activity varies depending on the mixture ratio of chondroitin sulfate and other glycosaminoglycans.

2)例えば、ヒトCSHYによるコンドロイチン硫酸Dの分解反応による生成物は、GlcAβ1−3GalNAc(4S)β1−4GlcA(2S)β1−3GalNAc(6S)(「GlcA」はD−グルクロン酸を、「GalNAc」はN−アセチル−D−ガラクトサミンを、「β1−3」はβ1−3結合を、「β1−4」はβ1−4結合を、「GalNAc(4S)またはGalNAc(6S)」はGalNAcの4位または6位が硫酸化していることを、「GlcA(2S)」はGlcAの2位が硫酸化していることを、それぞれ示す)であり、還元末端はGalNAc(N−アセチル−D−ガラクトサミン)である。この結果は、ヒトCSHYが加水分解酵素であるエンド−β−ガラクトサミニダーゼの一種であることを示すものである。なお、既知のコンドロイチナーゼは、いずれも細菌由来であり、かつ加水分解酵素ではなく脱離酵素(エリミナーゼ)である。既知の細菌由来コンドロイチナーゼと本発明のヒトCSHYとの間にほとんど同一性がないのは、この反応機構の相違と関係しているものと推察される。 2) For example, the product of the degradation reaction of chondroitin sulfate D by human CSHY is GlcAβ1-3GalNAc (4S) β1-4GlcA (2S) β1-3GalNAc (6S) (“GlcA” is D-glucuronic acid, “GalNAc” Is N-acetyl-D-galactosamine, “β1-3” is β1-3 bond, “β1-4” is β1-4 bond, “GalNAc (4S) or GalNAc (6S)” is position 4 of GalNAc Or “GlcA (2S)” indicates that the 2-position of GlcA is sulfated, and the reducing end is GalNAc (N-acetyl-D-galactosamine). is there. This result indicates that human CSHY is a kind of endo-β-galactosaminidase that is a hydrolase. In addition, all known chondroitinases are derived from bacteria, and are not hydrolases but a detachment enzyme (eliminase). The fact that there is little identity between the known bacterial chondroitinase and the human CSHY of the present invention is presumed to be related to the difference in the reaction mechanism.

3)ヒトCSHYのコンドロイチン硫酸分解活性の好ましいpHはpH4.5〜6.5であり、より好ましいpHはpH4.5〜6.0であり、さらに好ましいpHはpH4.5〜5.5、最も好ましいpHは5.0である。 3) The preferable pH of chondroitin sulfate degradation activity of human CSHY is pH 4.5 to 6.5, more preferable pH is pH 4.5 to 6.0, and further preferable pH is pH 4.5 to 5.5. A preferred pH is 5.0.

このように、コンドロイチン硫酸A、コンドロイチン硫酸Cおよびデルマタン硫酸を強く分解し、ヒアルロナンを弱く分解する脱離酵素の一種である従来のCSaseABC、BC、ACIIなどと比較して、加水分解酵素の一種であるヒトCSHYは、D−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解し、特にコンドロイチン硫酸に対して高い分解活性を有する酵素タンパク質である。   Thus, compared with conventional CSaseABC, BC, ACII, etc., which is a kind of desorption enzyme that strongly degrades chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C and dermatan sulfate and weakly degrades hyaluronan, One human CSHY is an enzyme protein that hydrolyzes the N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine bound to D-glucuronic acid, and has a high degrading activity especially on chondroitin sulfate. .

本発明は、上記に説明したヒトCSHY、すなわち配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質を有効成分とするグリコサミノグリカン分解促進剤に加えて、配列番号1に示されるアミノ酸配列において1個もしくは数個のアミノ酸が置換され、欠失され、または付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質を有効成分とするグリコサミノグリカン分解促進剤を提供する。   In addition to the above-described human CSHY, that is, a glycosaminoglycan degradation accelerator containing the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 as an active ingredient, the present invention has one amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. Alternatively, the N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine consisting of an amino acid sequence in which several amino acids are substituted, deleted, or added and linked to D-glucuronic acid is hydrolyzed. Disclosed is a glycosaminoglycan degradation accelerator comprising a protein having an activity of degrading as an active ingredient.

本発明におけるアミノ酸配列の置換、欠失、および/または付加に関する「1若しくは数十個」とは、1〜数十アミノ酸以内、好ましくは1〜70個、より好ましくは1〜50個、さらに好ましくは1〜30個、特に好ましくは1〜15個のアミノ酸残基の変化を意味する。アミノ酸配列の同一性(%)で表せば、配列番号1で示されるアミノ酸配列に対して80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上の同一性を有するアミノ酸配列として表すことができる。   The term “one or several tens” relating to substitution, deletion, and / or addition of an amino acid sequence in the present invention is within 1 to several tens of amino acids, preferably 1 to 70, more preferably 1 to 50, still more preferably. Means a change of 1 to 30, particularly preferably 1 to 15 amino acid residues. Expressed in terms of amino acid sequence identity (%), the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 has 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more identity. It can be expressed as an amino acid sequence having.

タンパク質のアミノ酸配列は、アミノ酸残基の電荷、大きさ、疎水性などの物理化学的性質について、保存性の高い変異が許容され得ることが、経験的に認められている。例えば、アミノ酸残基の置換については、グリシン(Gly)とプロリン(Pro)、Glyとアラニン(Ala)またはバリン(Val)、ロイシン(Leu)とイソロイシン(Ile)、グルタミン酸(Glu)とグルタミン(Gln)、アスパラギン酸(Asp)とアスパラギン(Asn)、システイン(Cys)とスレオニン(Thr)、Thrとセリン(Ser)またはAla、リジン(Lys)とアルギニン(Arg)などが挙げられる。また、上述の保存性を超えた場合でも、なおそのタンパク質の本質的な機能を失わない変異が存在し得ることも当業者において経験されるところである。   It has been empirically recognized that the amino acid sequence of a protein can tolerate highly conservative variations in physicochemical properties such as the charge, size, and hydrophobicity of amino acid residues. For example, for substitution of amino acid residues, glycine (Gly) and proline (Pro), Gly and alanine (Ala) or valine (Val), leucine (Leu) and isoleucine (Ile), glutamic acid (Glu) and glutamine (Gln) ), Aspartic acid (Asp) and asparagine (Asn), cysteine (Cys) and threonine (Thr), Thr and serine (Ser) or Ala, lysine (Lys) and arginine (Arg). It is also experienced by those skilled in the art that even when the above-described conservation is exceeded, mutations that do not lose the essential function of the protein can exist.

従って、配列番号1に記載されたアミノ酸配列において、1若しくは数十個のアミノ酸が置換、欠失、および/または付加したアミノ酸配列からなるタンパク質であっても、D−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を分解する活性を有する場合もあり、このようなタンパク質をグリコサミノグリカン分解促進剤として利用することは本発明の一態様である。例えば、後に詳細に説明するように、配列番号1に示されるアミノ酸配列のN末端33アミノ酸残基および/またはC末端19アミノ酸残基からなる疎水性領域を欠失させたアミノ酸配列からなるヒトCSHYは、コンドロイチン硫酸を分解する活性を保持している。かかるN末端33アミノ酸残基および/またはC末端19アミノ酸残基が欠失されたタンパク質も本発明であるヒトCSHYの一態様である。   Therefore, in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, even a protein comprising an amino acid sequence in which one or several tens of amino acids are substituted, deleted, and / or added, sulfation bound to D-glucuronic acid In some cases, N-acetyl-D-galactosamine has an activity of degrading the activity of hydrolyzing the N-acetyl-D-galactosaminide bond, and the use of such a protein as a glycosaminoglycan degradation accelerator is the present invention. It is one aspect | mode. For example, as will be described in detail later, human CSHY comprising an amino acid sequence from which the hydrophobic region comprising the N-terminal 33 amino acid residues and / or the C-terminal 19 amino acid residues of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 has been deleted Retains the activity of degrading chondroitin sulfate. Such a protein from which the N-terminal 33 amino acid residues and / or the C-terminal 19 amino acid residues have been deleted is also an embodiment of human CSHY according to the present invention.

すなわち本発明は、配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失したアミノ酸配列からなるタンパク質、または配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失し、さらに1個もしくは数個のアミノ酸が置換され、欠失され、または付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質、さらにはそれらタンパク質を有効成分とするグリコサミノグリカン分解促進剤も提供するものである。   That is, the present invention relates to a protein comprising an amino acid sequence from which amino acid residues 1 to 33 and / or 463 to 481 are deleted in SEQ ID NO: 1, or from 1 to 33 and / or 463 to 481 in SEQ ID NO: 1. A sulfated N-acetyl-D- consisting of an amino acid sequence with one or several amino acid residues deleted, further substituted, deleted or added, and linked to D-glucuronic acid The present invention also provides a protein having an activity of hydrolyzing the N-acetyl-D-galactosaminide bond of galactosamine, and further a glycosaminoglycan degradation accelerator containing these proteins as an active ingredient.

また上記のヒトCSHYは、そのN末端および/またはC末端に、その他のタンパク質またはポリペプチドを付加させた、いわゆる融合タンパク質として製造し、グリコサミノグリカン分解促進剤として利用することができる。このような融合タンパク質およびそのグリコサミノグリカン分解促進剤としての利用も、本発明の一態様である。かかる融合タンパク質は、ヒトCSHYにその他のタンパク質またはポリペプチドが示す機能が付加される点で、ヒトCSHYを単独で製造し、あるいは使用する場合に比べて、高められた有用性を有する。   Moreover, said human CSHY can be manufactured as what is called a fusion protein which added other protein or polypeptide to the N terminal and / or C terminal, and can be utilized as a glycosaminoglycan degradation promoter. Such a fusion protein and its use as a glycosaminoglycan degradation accelerator are also an embodiment of the present invention. Such a fusion protein has increased utility as compared to the case where human CSHY is produced or used alone, in that the function exhibited by other proteins or polypeptides is added to human CSHY.

タンパク質の例としては、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、マルトース結合タンパク質(MBP)、プロテインA、グリーン蛍光タンパク質(GFP)、ルシフェラーゼ、プレプロトリプシンその他の、融合タンパク質の製造に汎用されるタンパク質を挙げることができる。また、FLAG(R)タグ、ヒスチジンタグまたはキチン結合配列のように、組み換えタンパク質の製造、特に組み換えタンパク質の精製を容易にするポリペプチドを利用すれば、ヒトCSHYの製造をより有利に行うことができる。 Examples of proteins include glutathione S transferase (GST), maltose binding protein (MBP), protein A, green fluorescent protein (GFP), luciferase, preprotrypsin, and other proteins commonly used in the production of fusion proteins. it can. In addition, if a polypeptide that facilitates the production of a recombinant protein, in particular, the purification of the recombinant protein, such as a FLAG (R) tag, a histidine tag or a chitin-binding sequence, is utilized, human CSHY can be produced more advantageously. it can.

さらに、ヒトCSHYには、必要に応じて、蛍光物質や放射性物質などの適当な標識化合物を付加したり、種々の化学修飾物質やポリエチレングリコールなどの高分子を結合させたりすることが可能であり、あるいはヒトCSHYを不溶性担体へ結合させたりすることも可能である。こうしたタンパク質を対象とした化学的修飾法は当業者に広く知られており、本発明で使用されるタンパク質の機能を損なわない限り、どの様に修飾し、利用してもよい。かかる修飾を有する前記ヒトCSHYを有効成分とするグリコサミノグリカン分解促進剤も、本発明の一態様である。   Furthermore, it is possible to add an appropriate labeling compound such as a fluorescent substance or a radioactive substance to human CSHY, or to bind various chemically modified substances or polymers such as polyethylene glycol to the human CSHY. Alternatively, human CSHY can be bound to an insoluble carrier. Chemical modification methods for such proteins are widely known to those skilled in the art, and may be modified and used in any way as long as the function of the protein used in the present invention is not impaired. A glycosaminoglycan degradation accelerator containing human CSHY having such a modification as an active ingredient is also an aspect of the present invention.

本発明にかかるヒトCSHYは、ヒト細胞から直接精製して使用してもよいが、ヒトCSHYをコードする核酸、配列番号2に示される塩基配列からなるDNAを用い、組み換えタンパク質として製造することが好ましい。   The human CSHY according to the present invention may be directly purified from human cells and used, but can be produced as a recombinant protein using a nucleic acid encoding human CSHY and a DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. preferable.

配列番号2に示される塩基配列からなる核酸は、ヒトゲノムDNAライブラリーもしくはcDNAライブラリーを鋳型とし、配列番号2に示される塩基配列情報を基に適当なPCRプライマーを設計、合成し、cDNAライブラリーに対して公知の方法(例えばMichael A.I.ら,PCR Protocols,a Guide to Methods and Applications,Academic Press、1990年参照)に従ってPCR反応を行うことで、クローニングする事ができる。また配列番号2に示される塩基配列からなる核酸は、本明細書に開示された塩基配列情報を基に、ホスホアミダイト法などの化学合成的手法により、あるいは市販のDNAシンセサイザーなどを用いて製造することもできる。   The nucleic acid consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 is designed using the human genomic DNA library or cDNA library as a template, and designed and synthesized appropriate PCR primers based on the base sequence information shown in SEQ ID NO: 2. Can be cloned by performing a PCR reaction according to a known method (see, for example, Michael AI, et al., PCR Protocols, a Guide to Methods and Applications, Academic Press, 1990). A nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 is produced by a chemical synthesis method such as a phosphoramidite method or a commercially available DNA synthesizer based on the base sequence information disclosed in this specification. You can also

なお、ヒトCSHYは、ヒト細胞から直接精製して使用する場合、あるいはDNAライブラリーやcDNAライブラリーを鋳型として配列番号2に示される塩基配列からなる核酸をクローニングする場合の器官などは特に限定されないが、本実施例においてはヒト胎盤のcDNAライブラリーを鋳型として当該クローニングを行っている。   Human CSHY is not particularly limited when it is used after being directly purified from human cells, or when a nucleic acid comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 is cloned using a DNA library or cDNA library as a template. However, in this example, the cloning is performed using a human placenta cDNA library as a template.

本発明にかかるヒトCSHYをコードするDNAは、適当な発現ベクターに組み換えることができ、かかる組み換えベクターは前記した本発明で使用されるタンパク質の組換え的生産に利用される。当該組換えベクターは、環状、直鎖状などいかなる形態のものであってもよい。かかる組換えベクターは、本発明で使用されるタンパク質をコードする核酸に加え、必要ならば他の塩基配列を有していてもよい。他の塩基配列とは、リーダー配列、エンハンサー配列、プロモーター配列、リボゾーム結合配列、コピー数の増幅を目的として使用される塩基配列、シグナルペプチドをコードする塩基配列、他のポリペプチドをコードする塩基配列、ポリA付加配列、スプライシング配列、複製開始点、選択マーカーとなる遺伝子の塩基配列などのことである。   The DNA encoding human CSHY according to the present invention can be recombined into an appropriate expression vector, and such a recombinant vector is used for the recombinant production of the protein used in the present invention. The recombinant vector may be in any form such as circular or linear. Such a recombinant vector may have other nucleotide sequences if necessary in addition to the nucleic acid encoding the protein used in the present invention. Other base sequences include leader sequences, enhancer sequences, promoter sequences, ribosome binding sequences, base sequences used for the purpose of copy number amplification, base sequences encoding signal peptides, base sequences encoding other polypeptides A poly A addition sequence, a splicing sequence, a replication origin, a base sequence of a gene serving as a selection marker, and the like.

融合タンパク質の作成や変異タンパク質の作成の際に行う遺伝子組み換えの方法としては、適当な合成DNAアダプターを用いて翻訳開始コドンや翻訳終止コドンを、ヒトCSHYをコードする核酸に付加したり、あるいは塩基配列内に適当な制限酵素切断配列を新たに発生させたりあるいは消失させたりすることも可能である。これらは当業者が通常行う作業の範囲内であり、当業者はヒトCSHYをコードするDNAを基に任意かつ容易に加工することができる。   Methods for gene recombination performed when creating a fusion protein or mutant protein include adding a translation initiation codon and translation termination codon to the nucleic acid encoding human CSHY using an appropriate synthetic DNA adapter, or bases. It is also possible to newly generate or eliminate a suitable restriction enzyme cleavage sequence within the sequence. These are within the scope of operations normally performed by those skilled in the art, and those skilled in the art can arbitrarily and easily process them based on DNA encoding human CSHY.

また本発明で使用されるタンパク質をコードする核酸を保持するベクターは、使用する宿主に応じた適当なベクターを選択して使用すればよく、プラスミドの他にバクテリオファージ、バキュロウイルス、レトロウィルス、ワクシニアウィルスなどの種々のウイルスを用いることも可能である。   In addition, the vector holding the nucleic acid encoding the protein used in the present invention may be selected from an appropriate vector according to the host to be used. In addition to the plasmid, bacteriophage, baculovirus, retrovirus, vaccinia It is also possible to use various viruses such as viruses.

利用可能な市販の発現ベクターとしては、pcDM8(フナコシ社)、pcDNAI(フナコシ社)、pcDNAI/AmP(Invitrogen社)、EGFP−C1(Clontech社製)、pREP4(Invitrogen社)、pGBT−9(Clontech社)、pGEM(R)−T Easy(Promega社)、p3XFLAG−CMV−8(Sigma社)などを例示することができる。 Available commercial expression vectors include pcDM8 (Funakoshi), pcDNAI (Funakoshi), pcDNAI / AmP (Invitrogen), EGFP-C1 (Clontech), pREP4 (Invitrogen), pGBT-9 (Clontech) PGEM (R) -T Easy (Promega), p3XFLAG-CMV-8 (Sigma), and the like.

本発明で使用されるタンパク質の発現は、このタンパク質をコードする遺伝子固有のプロモーター配列の制御下に発現させることができる。あるいは、本発明で使用されるタンパク質をコードする塩基配列の上流に別の適当な発現プロモーターを連結して使用することもできる。   Expression of the protein used in the present invention can be expressed under the control of a promoter sequence specific to the gene encoding the protein. Alternatively, another appropriate expression promoter can be linked upstream of the base sequence encoding the protein used in the present invention.

発現プロモーターは、宿主および発現の目的に応じて適宜選択すればよく、例えば宿主が大腸菌である場合にはT7プロモーター、lacプロモーター、trpプロモーター、λPLプロモーターなどが、宿主が酵母である場合にはPHO5プロモーター、GAPプロモーター、ADHプロモーターなどが、宿主が動物細胞である場合にはSV40由来プロモーター、レトロウィルスプロモーター、サイトメガロウイルス(ヒトCMV)のIE(immediate early)遺伝子のプロモーター、メタロチオネインプロモーター、ヒートショックプロモーター、SRαプロモーターなどを挙げることができる。   The expression promoter may be appropriately selected according to the host and the purpose of expression. For example, when the host is Escherichia coli, T7 promoter, lac promoter, trp promoter, λPL promoter, etc., and when the host is yeast, PHO5 When the host is an animal cell, the promoter, GAP promoter, ADH promoter, etc. are SV40-derived promoter, retrovirus promoter, cytomegalovirus (human CMV) IE (immediate early) gene promoter, metallothionein promoter, heat shock promoter And SRα promoter.

本発明で使用されるタンパク質をコードする核酸、好ましくはDNAを上記に例示されたプロモーターに連結する、あるいは発現ベクターに組み込むなどの操作は、J.Sambrookら{Molecular Cloning,a Laboratory Manual 2nd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,ニューヨーク(New York),1989年、参照}をはじめとする、種々の遺伝子組み換え操作を詳細に解説した実験操作マニュアル書の指示に基づいて行うことができる。   An operation such as linking a nucleic acid encoding a protein used in the present invention, preferably DNA, to the promoter exemplified above or incorporating it into an expression vector is described in J. Org. Sambrook et al. {Molecular Cloning, a Laboratory Manual 2nd ed. , Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1989}, and the like, can be performed based on the instructions in the experimental manual describing in detail various gene recombination operations.

宿主細胞の例としては、エシェリヒア(Escherichia)属細菌、コリネバクテリウム(Corynebacterium)属細菌、ブレビバクテリウム(Brevibacterium)属細菌、バチラス(Bacillus)属細菌、セラチア(Serratia)属細菌、シュードモナス(Pseudomonas)属細菌、アースロバクター(Arthrobacter)属細菌、エルウニア(Erwinia)属細菌、メチロバクテリウム(Methylobacterium)属細菌、ロドバクター(Rhodobacter)属細菌、ストレプトミセス(Streptomyces)属微生物、ザイモモナス(Zymomonas)属微生物、サッカロミセス(Saccharomyces)属酵母などの微生物、カイコなどの昆虫細胞、HEK293細胞、MEF細胞、Vero細胞、Hela細胞、CHO細胞、WI38細胞、BHK細胞、COS−7細胞、MDCK細胞、C127細胞、HKG細胞、ヒト腎細胞株などの動物細胞を挙げることができる。中でも、真核生物の細胞、特にCOS−7細胞などの哺乳類細胞の利用が好ましい。   Examples of host cells include Escherichia, Corynebacterium, Brevibacterium, Bacillus, Serratia, Pseudomonas, Pseudomonas Genus bacteria, Arthrobacter genus, Erwinia genus bacteria, Methylobacterium genus bacteria, Rhodobacter genus bacteria, Streptomyces genus microorganisms, Zymomonas Microorganisms such as yeasts of the genus Saccharomyces, Insect cells such as ko, HEK293 cells, MEF cells, Vero cells, Hela cells, CHO cells, WI38 cells, BHK cells, COS-7 cells, MDCK cells, C127 cells, HKG cells, human kidney cell lines, etc. Can be mentioned. Among them, the use of eukaryotic cells, particularly mammalian cells such as COS-7 cells is preferred.

宿主細胞に発現ベクターを導入する方法としては、前記のSambrookらを初めとする実験操作マニュアル書に記載されている方法、例えば、エレクトロポレーション法、プロトプラスト法、アルカリ金属法、リン酸カルシウム沈澱法、DEAEデキストラン法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法などにより行うことができる他、例えば、NupherinTM −Neuron(BIOMOL社)、HilyMax(同仁化学研究所)、GeneJuiceTM Transfection Reagent(Novagen社)、jetPEI(Polyplus transfection社)、PolyMag(OZ Biosciences社)、LipofectamineTM LTX(Invitrogen社)、TransFastTM Transfection Reagent(Promega社)、FuGENE(R) HD Transfection Reagent(Roche diagnostics社)、FuGENE(R) 6(Roche diagnostics社)などの市販のトランスフェクション試薬を用いて行うことができる。Sf9やSf21などの昆虫細胞の利用については、バキュロウイルス・エクスプレッション・ベクターズ、ア・ラボラトリー・マニュアル、ダブリュー・エイチ・フリーマン・アンド・カンパニー(W.H.Freeman and Company)、New York、1992年)やBio/Technology、1988年、第6巻、第47頁などに記載されている。 As a method for introducing an expression vector into a host cell, methods described in the above-mentioned experimental manuals such as Sambrook et al., For example, electroporation method, protoplast method, alkali metal method, calcium phosphate precipitation method, DEAE In addition to the dextran method, microinjection method, particle gun method, etc., for example, Nupherin -Neuron (BIOMOL), HiyMax (Dojin Chemical Laboratories), GeneJuice Transfection Reagent (Novagen), jetPEI (Polyplasts) company), PolyMag (OZ Biosciences, Inc.), Lipofectamine TM LTX (Invitrogen ), TransFast TM Transfection Reagent (Promega Corp.), FuGENE (R) HD Transfection Reagent (Roche diagnostics , Inc.), can be performed using commercially available transfection reagents such as FuGENE (R) 6 (Roche diagnostics, Inc.). For the use of insect cells such as Sf9 and Sf21, Baculovirus Expression Vectors, A Laboratory Manual, WH Freeman and Company, New York, 1992). And Bio / Technology, 1988, Volume 6, Page 47, and the like.

本発明で使用されるタンパク質は、前記の発現ベクターを上記の宿主細胞内で発現させ、宿主細胞あるいは培地から目的とするタンパク質を回収し、精製することによって得ることができる。タンパク質を精製する方法としては、タンパク質の精製に通常使用されている方法の中から適切な方法を適宜選択して行うことができる。すなわち、塩析法、限外濾過法、等電点沈澱法、ゲル濾過法、電気泳動法、イオン(アニオン、カチオン)交換クロマトグラフィー、疎水性クロマトグラフィーや抗体クロマトグラフィーなどの各種アフィニティークロマトグラフィー、クロマトフォーカシング法、吸着クロマトグラフィーおよび逆相クロマトグラフィーなど、通常使用され得る方法の中から適切な方法を適宜選択し、必要により高速液体クロマトグラフィー(High performance liquid chromatography;HPLC)システムなどを使用して適当な順序で精製を行えばよい。   The protein used in the present invention can be obtained by expressing the above expression vector in the above host cell, collecting the target protein from the host cell or culture medium, and purifying it. As a method for purifying a protein, an appropriate method can be appropriately selected from methods usually used for protein purification. That is, various affinity chromatography such as salting-out method, ultrafiltration method, isoelectric precipitation method, gel filtration method, electrophoresis method, ion (anion, cation) exchange chromatography, hydrophobic chromatography and antibody chromatography, A suitable method is appropriately selected from methods that can be generally used such as chromatofocusing method, adsorption chromatography, and reverse phase chromatography, and if necessary, using a high performance liquid chromatography (HPLC) system or the like. Purification may be performed in an appropriate order.

本発明で使用されるタンパク質を他の機能性タンパク質やポリペプチドとの融合タンパク質として発現させた場合には、その機能性タンパク質やポリペプチドに特徴的な精製法を採用することが好ましい。融合タンパク質は、適当なプロテアーゼ(トロンビン、トリプシンなど)を用いて切断し、本発明のタンパク質を回収することができる。   When the protein used in the present invention is expressed as a fusion protein with another functional protein or polypeptide, it is preferable to employ a purification method characteristic of the functional protein or polypeptide. The fusion protein can be cleaved with an appropriate protease (thrombin, trypsin, etc.) to recover the protein of the present invention.

このように本発明で使用されるタンパク質は、それ単独の形態でも別種のタンパク質との融合タンパク質の形態でも調製することができるが、これらのみに制限されるものではなく、本発明で使用されるタンパク質をさらに種々の形態へと変換させることも可能である。例えば、タンパク質に対する種々の化学修飾、ポリエチレングリコールなどの高分子との結合、不溶性担体への結合、リポソームへの封入など、当業者に知られている多種の手法による加工が考えられる。   As described above, the protein used in the present invention can be prepared in the form of a single protein alone or in the form of a fusion protein with another type of protein, but is not limited thereto, and is used in the present invention. It is also possible to convert the protein into various forms. For example, various chemical modifications to proteins, binding to a polymer such as polyethylene glycol, binding to an insoluble carrier, and encapsulation in liposomes can be considered by various techniques known to those skilled in the art.

また本発明で使用されるタンパク質は、例えばFmoc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル法)やtBoc法(t−ブチルオキシカルボニル法)などの、有機化学的合成方法、あるいは市販されている適当なペプチド合成機を用いて製造することもできる。   The protein used in the present invention is an organic chemical synthesis method such as Fmoc method (fluorenylmethyloxycarbonyl method) or tBoc method (t-butyloxycarbonyl method), or a suitable commercially available peptide. It can also be produced using a synthesizer.

本発明は、上記したヒトCSHYを有効成分とするグリコサミノグリカン分解促進剤、およびこのグリコサミノグリカン分解促進剤と薬学的不活性成分とを含む医薬組成物を提供する。当該医薬組成物は、脊髄損傷治療用、特に椎間板ヘルニア、より好ましくは硬膜外遊走型椎間板ヘルニアまたは経靭帯性脱出型椎間板ヘルニアによる脊椎損傷を治療するための医薬組成物である。   The present invention provides a glycosaminoglycan degradation accelerator containing human CSHY as an active ingredient, and a pharmaceutical composition comprising the glycosaminoglycan degradation accelerator and a pharmaceutically inactive ingredient. The pharmaceutical composition is a pharmaceutical composition for treating spinal cord injury, particularly spinal injury caused by intervertebral disc herniation, more preferably epidural migrating disc herniation or transligament prolapse disc herniation.

医薬組成物中のヒトCSHYの含有量は、脊椎に損傷を与えているグリコサミノグリカンを含む物質、具体的には髄核を分解ないし溶解するための有効量であればよい。ここで「有効量」とは、突出、遊走などにより脊髄硬膜外腔に存在する髄核を溶解し、髄核による影響を排除することのできる量を意味する。   The content of human CSHY in the pharmaceutical composition may be an effective amount for decomposing or dissolving a substance containing glycosaminoglycan that damages the spine, specifically, nucleus pulposus. Here, the “effective amount” means an amount capable of dissolving the nucleus pulposus existing in the spinal epidural space by protrusion, migration, etc., and eliminating the influence of the nucleus pulposus.

薬学的不活性成分は、それ自体は治療目的に対する有効成分ではない、すなわち薬理活性を持たない成分であるが、担体、賦形剤、結合剤、滑沢剤、着色剤、崩壊剤、緩衝剤、等張化剤、保存剤その他のような、薬剤あるいは医薬組成物の調製に通常用いられる成分を意味する。   Pharmaceutically inactive ingredients are not themselves active ingredients for therapeutic purposes, i.e., have no pharmacological activity, but are carriers, excipients, binders, lubricants, colorants, disintegrants, buffering agents. Ingredients commonly used in the preparation of drugs or pharmaceutical compositions, such as isotonic agents, preservatives and the like.

例えば、担体あるいは賦形剤としては、デキストラン類、スクロース、ラクトース、マルトース、キシロース、トレハロース、マンニトール、キシリトール、ソルビトール、イノシトール、血清アルブミン、ゼラチン、ポリエチレングリコール、非イオン性界面活性剤(例えば、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール)などを挙げることができる。   For example, carriers or excipients include dextrans, sucrose, lactose, maltose, xylose, trehalose, mannitol, xylitol, sorbitol, inositol, serum albumin, gelatin, polyethylene glycol, nonionic surfactants (for example, polyoxy Ethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol) and the like.

本発明組成物中のヒトCSHYと薬学的不活性成分の配合比率は特に限定されるものではなく、投与量や組成物の形態などに応じて、当業者が適宜決定することができる。また本発明のグリコサミノグリカン分解促進剤またはこれを含む医薬組成物は、液剤、固体剤、ペーストその他の形態のいずれであってもよく、それらは製剤学的に公知の方法を採用することで、適宜調製することができる。好ましい形態は、ヒトCSHYを含む注射用製剤の形態であり、特に凍結乾燥状態の製剤である。かかる製剤は、タンパク質を含む注射用製剤、特に凍結乾燥製剤を調製する一般的な方法によって製造することができる。   The blending ratio of human CSHY and the pharmaceutically inactive ingredient in the composition of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately determined by those skilled in the art according to the dose, the form of the composition, and the like. Further, the glycosaminoglycan degradation accelerator of the present invention or a pharmaceutical composition containing the same may be in the form of a solution, a solid agent, a paste, or other forms, and they adopt a pharmacologically known method. Thus, it can be appropriately prepared. A preferred form is a form of an injectable preparation containing human CSHY, particularly a lyophilized preparation. Such a preparation can be produced by a general method for preparing an injectable preparation containing a protein, particularly a lyophilized preparation.

なお、本発明のグリコサミノグリカン分解促進剤、およびこのグリコサミノグリカン分解促進剤と薬学的不活性成分とを含む医薬組成物には、ヒトCSHYのD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を抑制あるいは不活性化するものでなければ、鎮痛剤、消炎剤その他の薬理活性成分を含んでいてもよい。   The glycosaminoglycan degradation accelerator of the present invention and a pharmaceutical composition containing the glycosaminoglycan degradation accelerator and a pharmaceutically inactive component include sulfated N bound to D-glucuronic acid of human CSHY. As long as it does not inhibit or inactivate the activity of hydrolyzing the N-acetyl-D-galactosaminide bond of acetyl-D-galactosamine, it may contain analgesics, anti-inflammatory agents and other pharmacologically active ingredients.

本発明の医薬組成物は、脊椎損傷、例えば椎間板ヘルニアによる脊椎損傷、特に硬膜外遊走型椎間板ヘルニアや経靭帯性脱出型椎間板ヘルニアなどの、突出や遊離などによって髄核が脊髄硬膜外に存在するタイプの椎間板ヘルニアの治療に用いることができる。ヘルニアによる脊椎損傷に対するCSaseABCによる治療効果はすでに確認されており(池上ら、「臨床整形外科」、2007年、第42巻、第2号、第124−128頁)、コンドロイチンを分解する活性を有するヒトCSHYも、CSaseABCと同様、脊椎損傷、特に椎間板ヘルニアによる脊椎損傷に対する治療効果を有するものである。   The pharmaceutical composition of the present invention has a spinal cord injury, for example, spinal cord injury caused by intervertebral disc herniation, particularly epidural migrating disc herniation and transligament prolapse disc herniation, and the nucleus pulposus is removed from the spinal epidural by protrusion or release. It can be used to treat existing types of disc herniation. The therapeutic effect of CSaseABC on spinal cord injury due to hernia has already been confirmed (Ikegami et al., “Clinical Orthopedic Surgery”, 2007, Vol. 42, No. 2, pp. 124-128) and has the activity of degrading chondroitin Like CaseABC, human CSHY also has a therapeutic effect on spinal cord injury, particularly spinal cord injury due to herniated disc.

また、これまでに医薬として利用が検討されているCSaseABCを初めとする細菌由来の既知のコンドロイチナーゼは、脱離反応によって、非還元末端に不飽和結合を持つウロン酸を有するオリゴ糖を生成させる。不飽和ウロン酸は哺乳動物には存在しない糖であり、哺乳動物に対して抗原性を示す。そのため、既知の細菌由来のコンドロイチナーゼの利用は、ヒトに対して抗原性を示す物質が投与されたヒトの体内で生成してしまうという問題を有している。一方の本発明にかかるヒトCSHYは、加水分解反応によって、非還元末端に不飽和結合を持たないグルクロン酸を有するオリゴ糖が生成される。グルクロン酸は哺乳動物に対する抗原性は非常に低く、従って、ヒトCSHYを含むグリコサミノグリカン分解促進剤またはこのグリコサミノグリカン分解促進剤と薬学的不活性成分とを含む医薬組成物をヒトに投与しても、細菌由来の既知のコンドロイチナーゼの投与で指摘される問題は発生しない。   In addition, known chondroitinases derived from bacteria such as CSaseABC, which have been studied for use as pharmaceuticals, generate oligosaccharides having uronic acid having an unsaturated bond at the non-reducing end by elimination reaction. Let Unsaturated uronic acid is a sugar that does not exist in mammals and is antigenic to mammals. Therefore, the use of known chondroitinase derived from bacteria has a problem in that it is produced in the human body administered with a substance showing antigenicity to humans. On the other hand, the human CSHY according to the present invention generates an oligosaccharide having glucuronic acid having no unsaturated bond at the non-reducing end by a hydrolysis reaction. Glucuronic acid has a very low antigenicity to mammals. Therefore, a glycosaminoglycan degradation accelerator containing human CSHY or a pharmaceutical composition containing this glycosaminoglycan degradation accelerator and a pharmaceutically inactive ingredient is given to humans. Even if it administers, the problem pointed out by administration of the known chondroitinase derived from bacteria does not occur.

本発明は、上記の配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、配列番号1に示されるアミノ酸配列において1個もしくは数十個のアミノ酸が置換され、欠失され、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質、配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失したアミノ酸配列からなるタンパク質、および配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失し、さらに1個もしくは数個のアミノ酸が置換され、欠失され、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質よりなる群から選ばれるタンパク質とグリコサミノグリカンとを反応させる工程、およびグルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖を回収する工程を含む、グリコサミノグリカンからグルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖を製造する方法も提供する。   The present invention relates to a protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and an amino acid sequence in which one or several tens of amino acids are substituted, deleted, or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. A protein having an activity of hydrolyzing an N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine bound to D-glucuronic acid, positions 1-33 and / or 463 in SEQ ID NO: 1 A protein consisting of an amino acid sequence from which the 481st amino acid residue has been deleted, and the amino acid residues 1 to 33 and / or 463 to 481 in SEQ ID NO: 1 have been deleted; Consisting of a substituted, deleted or added amino acid sequence and D-glucuron A step of reacting a glycosaminoglycan with a protein selected from the group consisting of proteins having an activity of hydrolyzing an N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine bound to an acid, and glucuronic acid There is also provided a method for producing an oligosaccharide having glucuronic acid as a non-reducing end from glycosaminoglycan, which comprises a step of recovering an oligosaccharide having a non-reducing end as a non-reducing end.

タンパク質とグリコサミノグリカンとを反応させる工程は、先に説明したヒトCSHYのグリコサミノグリカン分解活性が発揮されるpH、温度などの条件において、適当量の基質と酵素タンパク質とを混合してインキュベートする工程である。ヒトCSHYは組み換え生産されたタンパク質であることが好ましく、特に適当なレジンに固相化したヒトCSHYであることが特に好ましい。かかる固相化されたヒトCSHYを利用すれば、固相化した酵素タンパク質とグリコサミノグリカンを連続的に反応させることで、機能性グリコサミノグリカンを連続的に、また大量に製造することができる。   The step of reacting the protein with glycosaminoglycan is performed by mixing an appropriate amount of substrate and enzyme protein under the conditions such as pH and temperature at which the glycosaminoglycan degrading activity of human CSHY described above is exerted. Incubating step. Human CSHY is preferably a recombinantly produced protein, and particularly preferably human CSHY immobilized on an appropriate resin. If such solid-phased human CSHY is used, functional glycosaminoglycan can be produced continuously and in large quantities by continuously reacting the solid-phased enzyme protein and glycosaminoglycan. Can do.

グルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖を回収する工程は、タンパク質とグリコサミノグリカンとを反応させた後の反応液から、生成物であるグルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖を、反応液の形態で回収する、部分的に精製された形態で回収する、または実質的に完全に精製された形態で回収する工程である。上記したような固相化した酵素タンパク質とグリコサミノグリカンとの連続反応では、固相担体から分離される反応液の形態ですでに生成物であるオリゴ糖は十分に精製された状態になっている。またオリゴ糖は、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン(アニオン、カチオン)交換クロマトグラフィーその他のオリゴ糖の精製に通常用いられる、当業者に広く知られた種々の分画方法によって、高度に精製し、あるいはオリゴ糖の構成糖の種類、あるいは糖鎖数毎にさらに細かく分画して利用してもよい。   The process of recovering oligosaccharides having glucuronic acid as a non-reducing end is obtained by reacting oligosaccharides having the product glucuronic acid as a non-reducing end from the reaction solution after reacting protein and glycosaminoglycan. Recovering in the form of a liquid, recovering in a partially purified form, or recovering in a substantially fully purified form. In the continuous reaction between the immobilized enzyme protein and glycosaminoglycan as described above, the oligosaccharide that is already a product in the form of a reaction solution separated from the solid support is in a sufficiently purified state. ing. Oligosaccharides are highly purified by various fractionation methods commonly used for purification of oligosaccharides commonly used for gel filtration chromatography, ion (anion, cation) exchange chromatography and other oligosaccharides, or The oligosaccharide may be further finely fractionated for each type of sugar or the number of sugar chains.

グルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖は、ヒトに対する抗原性が非常に低く、かつグリコサミノグリカンとして抗炎症作用、癌転移の阻害その他の有用な機能を発揮することが期待されており、本発明は、かかる機能性オリゴ糖を製造する方法として有益である。   Oligosaccharides that have glucuronic acid as a non-reducing end are expected to exhibit extremely low antigenicity to humans and exhibit anti-inflammatory action, inhibition of cancer metastasis, and other useful functions as glycosaminoglycans, The present invention is useful as a method for producing such a functional oligosaccharide.

なお、本発明におけるヒトCSHYはコンドロイチン硫酸やコンドロイチン硫酸を含む混成多糖に対して、特にコンドロイチン硫酸に対して高い分解活性を示すことから、本発明のグリコサミノグリカン分解促進剤およびこれを含む医薬の好ましい態様は、コンドロイチン分解促進剤、コンドロイチン硫酸分解促進剤またはそれらを含む医薬であり、特に好ましい態様はコンドロイチン分解促進剤またはそれを含む医薬である。また同様に、グリコサミノグリカンからオリゴ糖を製造する方法の好ましい態様は、コンドロイチン硫酸またはコンドロイチン硫酸を含む混成多糖からオリゴ糖を製造する方法であり、特に好ましい態様はコンドロイチン硫酸からオリゴ糖を製造する方法である。   In addition, since human CSHY in the present invention exhibits a high degradation activity on chondroitin sulfate and a mixed polysaccharide containing chondroitin sulfate, particularly on chondroitin sulfate, the glycosaminoglycan degradation accelerator of the present invention and a pharmaceutical comprising the same A preferred embodiment of is a chondroitin degradation promoter, a chondroitin sulfate degradation promoter or a pharmaceutical containing them, and a particularly preferred embodiment is a chondroitin degradation promoter or a pharmaceutical containing the same. Similarly, a preferred embodiment of a method for producing an oligosaccharide from glycosaminoglycan is a method for producing an oligosaccharide from chondroitin sulfate or a hybrid polysaccharide containing chondroitin sulfate, and a particularly preferred embodiment is to produce an oligosaccharide from chondroitin sulfate. It is a method to do.

以下、本発明に係るグリコサミノグリカン分解促進剤について、実施例に基づいて説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施例によって示される特徴に限定されない。   Hereinafter, the glycosaminoglycan degradation accelerator according to the present invention will be described based on examples. Note that the technical scope of the present invention is not limited to the features shown by these examples.

<実施例1> 組み換えヒトCSHYの製造
(1)クローニング
ヒトHYAL4遺伝子の塩基配列情報を基に下記の2組のプライマーDNAを用意し、ヒト胎盤のcDNAライブラリーを鋳型としてネスティッドPCR(nested PCR)を行った。
<Example 1> Production of recombinant human CSHY (1) Cloning Based on the nucleotide sequence information of the human HYAL4 gene, the following two sets of primer DNAs are prepared, and nested PCR (nested PCR) using a human placenta cDNA library as a template. Went.

プライマーF1(配列番号3)
5’−GGTTTGGAGCCATTGCTGGACATCC−3’
プライマーR1(配列番号4)
5’−TTTCCTAGCCAGACTGGAGGC−3’
プライマーF2(配列番号5)
5’−GCACCAAGGTGACTAAAGGACCA−3’
プライマーR2(配列番号6)
5’−CATCCTTCTTTAAATGACTAGGC−3’
Primer F1 (SEQ ID NO: 3)
5'-GGTTTGGAGCCATGCTGGACATCC-3 '
Primer R1 (SEQ ID NO: 4)
5'-TTTCCTAGCCAGACTGGAGGC-3 '
Primer F2 (SEQ ID NO: 5)
5'-GCACCAAGGTGAACTAAGGACCCA-3 '
Primer R2 (SEQ ID NO: 6)
5′-CATCCCTTCTTTAAATGACTAGGC-3 ′

PCRは、KOD−Plus DNAポリメラーゼ(東洋紡)を用い、5%(v/v)のジメチルスルホキシドの存在下で、[94℃を30秒間、55℃で45秒間、68℃で2分間]からなるサイクルを30回行った。増幅されたDNA断片(約1.4kbp)を回収し、末端にアデノシンモノリン酸を付加し、pGEM(R)−T Easyベクター(Promega社)に挿入した。挿入部分の塩基配列を決定し、配列番号2に示すDNA(配列番号1のアミノ酸配列をコードするORFを含む全1446bpのDNA)を保持した組み換えベクターが得られたことを確認した。 PCR consists of [94 ° C for 30 seconds, 55 ° C for 45 seconds, 68 ° C for 2 minutes] using KOD-Plus DNA polymerase (Toyobo) in the presence of 5% (v / v) dimethyl sulfoxide. The cycle was performed 30 times. The amplified DNA fragment (about 1.4 kbp) was recovered, ends adding adenosine monophosphate, it was inserted into the pGEM (R) -T Easy Vector (Promega Corporation). The base sequence of the inserted portion was determined, and it was confirmed that a recombinant vector retaining the DNA shown in SEQ ID NO: 2 (total 1446 bp DNA including the ORF encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1) was obtained.

(2)発現ベクターの構築
(1)で得た組み換えベクターを鋳型として、下記の一組のプライマーを用いてPCRを行った。PCRの反応条件は(1)と同じである。
(2) Construction of expression vector PCR was performed using the following set of primers using the recombinant vector obtained in (1) as a template. PCR reaction conditions are the same as in (1).

プライマーF3(配列番号7)
5’−GCGATATCGTGTCTAAAACCTGCTC−3’
プライマーR3(配列番号8)
5’−GCGGATCCTCAAGGAGAAGGGGAAA−3’
Primer F3 (SEQ ID NO: 7)
5′-GCGATATCGTGTCTAAAAACCCTCC-3 ′
Primer R3 (SEQ ID NO: 8)
5′-GCGGATCCCTCAAGGAGAAGGGGAAA-3 ′

増幅されたDNA断片(約1400bp)をEcoRVとBamHIとで消化し、発現ベクターp3XFLAG−CMV−8(Sigma社)のEcoRVサイトとBamHIサイトにサブクローニングした。この操作により、配列番号1のN末端から33アミノ酸残基およびC末端から19アミノ酸残基が欠失した可溶化型ヒトCSHYのN末端側にプレプロトリプシンのリーダー配列および3XFLAGタグが付加された融合タンパク質をコードするDNAを保持した発現ベクターを得た。この融合タンパク質の全アミノ酸配列は、配列番号9に示されるとおりである。   The amplified DNA fragment (about 1400 bp) was digested with EcoRV and BamHI and subcloned into the EcoRV site and BamHI site of the expression vector p3XFLAG-CMV-8 (Sigma). By this operation, a fusion sequence in which a leader sequence of preprotrypsin and a 3XFLAG tag are added to the N-terminal side of solubilized human CSHY from which 33 amino acid residues from the N-terminal and 19 amino acid residues from the C-terminal of SEQ ID NO: 1 have been deleted An expression vector retaining a DNA encoding the protein was obtained. The entire amino acid sequence of this fusion protein is as shown in SEQ ID NO: 9.

(3)組み換え細胞を用いた発現
FuGENE(R)6(Roche diagnostics社)を用いて、(2)で得た発現ベクター(6.7μg)をCOS7細胞に導入し、37℃で3日間培養後、1mLの培地を回収して、10μLのANTI−FLAG(R) M2 affinity gelと4℃で一晩インキュベートした。その後、0.1%Tween20を含む25mMのトリス緩衝生理食塩水(TBS−T)でレジンを洗浄して、培地に含まれるタンパク質を吸着したレジンを得た。
(3) Expression using recombinant cells Using FuGENE (R) 6 (Roche diagnostics), the expression vector (6.7 μg) obtained in (2) was introduced into COS7 cells and cultured at 37 ° C. for 3 days. , and the medium was recovered and the 1 mL, and incubated overnight at ANTI-FLAG (R) M2 affinity gel and 4 ° C. in 10 [mu] L. Thereafter, the resin was washed with 25 mM Tris-buffered saline (TBS-T) containing 0.1% Tween 20 to obtain a resin adsorbed with the protein contained in the medium.

(4)培地に含まれるタンパク質の分子量の確認
本実施例(3)で得たレジンに吸着したタンパク質について、定法に従いウエスタン法および銀染色法を行い、分子量を確認した。その結果を図1に示す。
(4) Confirmation of molecular weight of protein contained in medium The protein adsorbed on the resin obtained in this Example (3) was subjected to Western method and silver staining method according to a conventional method to confirm the molecular weight. The result is shown in FIG.

図1に示すように、銀染色法および還元条件でウエスタン法を行った場合、約80kDaの明確なバンド(図中、星印で示す)が確認された一方で、コントロールでは同じ分子量のバンドは確認されなかった。また、非還元条件でウエスタン法を行った場合は約70kDaの明確なバンド(図中、星印で示す)が確認された一方で、コントロールでは同じ分子量のバンドは確認されなかった。   As shown in FIG. 1, when the Western method was performed under the silver staining method and the reducing conditions, a clear band of about 80 kDa (indicated by an asterisk in the figure) was confirmed, while in the control, the band of the same molecular weight was It was not confirmed. In addition, when the Western method was performed under non-reducing conditions, a clear band of about 70 kDa (indicated by an asterisk in the figure) was confirmed, whereas a band of the same molecular weight was not confirmed in the control.

以上の結果から、これらの約80kDaのバンドおよび約70kDaのバンドは、ヒトCSHYに由来することが確認された。また、作成した融合タンパク質の予想分子量は53kDaであることから、培養液中に含まれるヒトCSHYタンパク質は、翻訳後に糖鎖付加等の修飾を受けたことが示唆された。   From the above results, it was confirmed that these about 80 kDa band and about 70 kDa band were derived from human CSHY. In addition, since the predicted molecular weight of the prepared fusion protein was 53 kDa, it was suggested that the human CSHY protein contained in the culture solution was subjected to modifications such as glycosylation after translation.

<実施例2> コンドロイチン硫酸分解促進活性の測定
実施例1(3)で調製したヒトCSHYが結合したANTI−FLAG(R) M2 affinity gelを、TBS−T、さらに150mMのNaClを含む50mMリン酸緩衝液(pH6.0)で洗浄後、FITCでラベルしたクジラ軟骨由来のコンドロイチン硫酸A(CS−A)、サメ軟骨由来のコンドロイチン硫酸C(CS−C)、サメヒレ軟骨由来のコンドロイチン硫酸D(CS−D)およびイカ軟骨由来のコンドロイチン硫酸E(CS−E)各10μgを含む同緩衝液に再懸濁し、37℃で12時間反応させた。Ultrafree−MC(Millipore社)を用いた濾過でレジンを除いた後、濾液を0.2MのNHHCOで平衡化したSuperdex peptide column(Amersham Biosciences社)にアプライしてゲル濾過を行った。検出は励起波長490nm、発光波長520nmの蛍光を検出することで行った。活性は、RT19分〜51分までの総ピーク面積をFITCでラベルしたコンドロイチン硫酸の総蛍光強度とし、総蛍光強度に対する低分子量フラグメント(RT34分〜51分)の存在比率をそのピーク面積から求めることで表した。酵素反応前のFITCでラベルした各種コンドロイチン硫酸のゲル濾過の溶出パターンを図2のパネルA、C、EおよびGに、酵素反応後の濾液のゲル濾過の溶出パターンを図2のパネルB、D、FおよびHに、それぞれ示す。
Example 2 Measurement of Chondroitin Sulfate Degradation Promoting Activity ANTI-FLAG (R) M2 affinity gel bound with human CSHY prepared in Example 1 (3) was added to TBS-T and 50 mM phosphoric acid containing 150 mM NaCl. After washing with a buffer solution (pH 6.0), chondroitin sulfate A (CS-A) derived from whale cartilage labeled with FITC, chondroitin sulfate C (CS-C) derived from shark cartilage, chondroitin sulfate D (CS) derived from shark fin cartilage -D) and squid cartilage-derived chondroitin sulfate E (CS-E) were resuspended in the same buffer solution containing 10 μg and reacted at 37 ° C. for 12 hours. After removing the resin by filtration using Ultrafree-MC (Millipore), the filtrate was applied to Superdex peptide column (Amersham Biosciences) equilibrated with 0.2 M NH 4 HCO 3 for gel filtration. Detection was performed by detecting fluorescence having an excitation wavelength of 490 nm and an emission wavelength of 520 nm. For the activity, the total peak area from RT 19 minutes to 51 minutes is defined as the total fluorescence intensity of chondroitin sulfate labeled with FITC, and the abundance ratio of low molecular weight fragments (RT 34 minutes to 51 minutes) with respect to the total fluorescence intensity is obtained from the peak area. Expressed in The gel filtration elution patterns of various chondroitin sulfates labeled with FITC before the enzyme reaction are shown in panels A, C, E and G of FIG. 2, and the gel filtration elution patterns of the filtrate after the enzyme reaction are shown in panels B and D of FIG. , F and H, respectively.

図2に示すように、酵素反応によりコンドロイチン硫酸Dのピークが消失し、オリゴサッカライドのピークが観察された。   As shown in FIG. 2, the peak of chondroitin sulfate D disappeared due to the enzyme reaction, and the peak of oligosaccharide was observed.

<実施例3> 酵素特性の解析
(1)基質特異性の確認
実施例1(3)で調製したヒトCSHYが結合したANTI−FLAG(R) M2 affinity gel 10μLを、コンドロイチン、CS−A、CS−C、CS−D、CS−E、ブタ皮膚由来のコンドロイチン硫酸B(CS−B)、ウシ腎臓由来のヘパラン硫酸、ヒアルロン酸(HA)、ブタ皮膚由来のデルマタン硫酸(DS)、Ascidia nigra由来のデルマタン硫酸(2S,6S−DS)およびAscidia nigra由来のコンドロイチン硫酸各10μgと37℃で12時間反応させた。各分解生成物を2−アミノベンズアミド(2AB)で蛍光標識後、PBSで平衡化したSuperdex peptide column(GE Healthcare社)にアプライしてゲル濾過を行った。CS−D、CS−C、CS−AおよびAscidia nigra由来のコンドロイチン硫酸の結果を図3のパネルA、B、CおよびDにそれぞれ示す。
Example 3 Analysis of Enzyme Properties (1) Confirmation of Substrate Specificity 10 μL of ANTI-FLAG (R) M2 affinity gel bound with human CSHY prepared in Example 1 (3) was mixed with chondroitin, CS-A, CS -C, CS-D, CS-E, chondroitin sulfate B derived from pig skin (CS-B), heparan sulfate derived from bovine kidney, hyaluronic acid (HA), dermatan sulfate derived from pig skin (DS), derived from Ascidia nigra Of dermatan sulfate (2S, 6S-DS) and chondroitin sulfate derived from Ascidia nigra were reacted at 37 ° C. for 12 hours. Each degradation product was fluorescently labeled with 2-aminobenzamide (2AB), applied to Superdex peptide column (GE Healthcare) equilibrated with PBS, and subjected to gel filtration. The results for chondroitin sulfate from CS-D, CS-C, CS-A and Ascidia nigra are shown in panels A, B, C and D of FIG. 3, respectively.

図3のパネルA、BおよびCに示すように、分解生成物の産生量から、ヒトCSHYは、CS−D>CS−C>CS−Aの順に基質特異的であることが確認された。また、パネルDに示すように、Ascidia nigra由来のコンドロイチン硫酸{代表的な構成二糖単位の構造はイズロン酸(2S)−N−アセチル−D−ガラクトサミン(6S)}に対する作用はほとんど確認されなかった。なお、ヒトCSHYは、CS−Eに対する作用は非常に弱く、さらに、DS、2S,6S−DS、コンドロイチン、CS−B、ヘパラン硫酸およびヒアルロン酸に対する作用はほとんどないことが確認された。以上より、ヒトCSHYは、CS−D>CS−C>CS−A>CS−Eの順に基質特異的であることが確認された。   As shown in panels A, B and C of FIG. 3, it was confirmed from the production amount of the degradation product that human CSHY is substrate-specific in the order of CS-D> CS-C> CS-A. In addition, as shown in Panel D, chondroitin sulfate derived from Ascidia nigra {the structure of a typical constituent disaccharide unit has little effect on iduronic acid (2S) -N-acetyl-D-galactosamine (6S)}. It was. In addition, it was confirmed that human CSHY has a very weak effect on CS-E, and has almost no effect on DS, 2S, 6S-DS, chondroitin, CS-B, heparan sulfate and hyaluronic acid. From the above, it was confirmed that human CSHY is substrate-specific in the order of CS-D> CS-C> CS-A> CS-E.

(2)至適温度
実施例1(3)で調製したヒトCSHYが結合したANTI−FLAG(R) M2 affinity gel 10μLとCS−D 10μgとを、20℃、25℃、30℃および37℃でそれぞれ12時間反応させることにより、ヒトCSHY活性の至適温度を調べた。その結果、37℃で測定した活性を1とすると、20℃、25℃、30℃での活性はそれぞれ0.31、0.56および0.82であった(図示しない)。本実施例により、以降の実験は37℃で行うこととした。
(2) Optimum temperature 10 μL of ANTI-FLAG (R) M2 affinity gel and 10 μg of CS-D to which human CSHY prepared in Example 1 (3) was bound at 20 ° C., 25 ° C., 30 ° C. and 37 ° C. The optimal temperature for human CSHY activity was examined by reacting each for 12 hours. As a result, assuming that the activity measured at 37 ° C. was 1, the activities at 20 ° C., 25 ° C., and 30 ° C. were 0.31, 0.56, and 0.82, respectively (not shown). According to this example, the subsequent experiments were performed at 37 ° C.

(3)至適pH
実施例2の反応で用いた緩衝液を50mMリン酸緩衝液でpH4.5〜7.5に調整し、28℃で9時間反応させて、ヒトCSHYの至適pHを検討した。その結果を図4に示す。
(3) Optimum pH
The buffer used in the reaction of Example 2 was adjusted to pH 4.5 to 7.5 with 50 mM phosphate buffer and reacted at 28 ° C. for 9 hours to examine the optimum pH of human CSHY. The result is shown in FIG.

図4に示すように、ヒトCSHYの至適pHはpH5.0であることが確認された。   As shown in FIG. 4, it was confirmed that the optimum pH of human CSHY was pH 5.0.

(4)速度論解析
反応初速度および基質(二糖)の濃度変化から作成したLineweaver−Burkプロットにより、ヒトCSHYの、コンドロイチン硫酸アイソフォームであるCS−D、CS−A、CS−CおよびCS−E各々を基質とする場合の最大反応速度Vmaxと、見かけ上のミカエリス定数Kmとを決定した。その結果を図5および次の表1に示す。
(4) Kinetic analysis Based on the Lineweaver-Burk plot prepared from the initial reaction rate and the concentration change of the substrate (disaccharide), CS-D, CS-A, CS-C and CS of chondroitin sulfate isoforms of human CSHY The maximum reaction rate Vmax when each of -E was used as a substrate and the apparent Michaelis constant Km were determined. The results are shown in FIG. 5 and the following Table 1.

Figure 2011084516
Figure 2011084516

図5および表1に示すように、CS−D(図5のパネルC)を基質とする場合のKm値は、CS−A(図5のパネルA)、CS−C(図5のパネルB)およびCS−E(図5のパネルD)を基質とする場合のKm値と比較して、それぞれ、1/2、1/3および1/20であった。すなわち、ヒトCSHY感応性であるコンドロイチン硫酸アイソフォーム各々の反応速度が様々に異なっていたこと、および基質として用いたコンドロイチン硫酸の中ではCS−Dが最も好ましい基質であることが確認された。また、この結果は、ヒトCSHYと様々なグリコサミノグリカンとを同様の条件で反応させて生成する還元末端を定量して得られた結果(図3のパネルA〜C)と一致した。   As shown in FIG. 5 and Table 1, the Km values when CS-D (panel C in FIG. 5) is used as a substrate are CS-A (panel A in FIG. 5), CS-C (panel B in FIG. 5). ) And CS-E (panel D in FIG. 5) were 1/2, 1/3, and 1/20, respectively, as compared to the Km values when using as a substrate. That is, it was confirmed that the reaction rate of each chondroitin sulfate isoform that is sensitive to human CSHY was different and that CS-D was the most preferred substrate among the chondroitin sulfates used as the substrate. This result was consistent with the results obtained by quantifying the reducing end produced by reacting human CSHY with various glycosaminoglycans under the same conditions (panels A to C in FIG. 3).

<実施例4> ヒトCSHYの認識する糖鎖配列の解析
(1)反応産物の還元末端の特定
ヒトCSHYの活性をより詳しく調べるため、CS−DをヒトCSHYで消化し、得られた分解生成物を2ABで蛍光標識した後、Superdex peptide column(GE Healthcare社)でゲル濾過HPLCを行った。その結果、各々四糖、六糖、八糖として特定される3つの主なピークの抽出物D−1、D−2およびD−3が得られた(図3のパネルA)。
<Example 4> Analysis of sugar chain sequence recognized by human CSHY (1) Identification of reducing end of reaction product In order to examine the activity of human CSHY in more detail, CS-D is digested with human CSHY, and the resulting degradation product After the product was fluorescently labeled with 2AB, gel filtration HPLC was performed with Superdex peptide column (GE Healthcare). As a result, three main peak extracts D-1, D-2, and D-3, each identified as tetrasaccharide, hexasaccharide, and octasaccharide, were obtained (Panel A in FIG. 3).

この抽出物D−1をアニオン交換HPLCで分析した結果、2AB−テトラサッカライド三硫酸で特定される主なピークが得られた(図示しない)。このピークに含まれる主な成分はCSase AC−IIでは得られないことから、抽出物D−1に含まれる内部のGlcA残基の多くにおいて、2位の炭素が硫酸化(2−0−硫酸)されていることを強く示唆した。   As a result of analyzing this extract D-1 by anion exchange HPLC, a main peak identified by 2AB-tetrasaccharide trisulfate was obtained (not shown). Since the main component contained in this peak cannot be obtained with CSase AC-II, the carbon at the 2-position is sulfated (2-0-sulfate in most of the internal GlcA residues contained in the extract D-1. ) Was strongly suggested.

続いて、抽出物D−1、D−2およびD−3に含まれる主な糖配列を決定するため、まず、これらをそれぞれCSase AC−IIで消化し、得られた分解生成物をそれぞれ2ABで蛍光標識した後、アニオン交換HPLCで分析した。   Subsequently, in order to determine the main sugar sequences contained in the extracts D-1, D-2 and D-3, first, these were each digested with CSase AC-II, and the resulting degradation products were each 2AB. After fluorescent labeling with, it was analyzed by anion exchange HPLC.

また、上記CS−DのヒトCSHY分解生成物を、2ABで蛍光標識しないまま215nmの紫外線吸光度でモニタリングし、ゲル濾過HPLCを行った後、最も低分子である四糖のピークを回収した。回収した四糖をCSaseABCで分解し、2ABで蛍光標識した後、アニオン交換HPLCで分析した。   Moreover, the human CSHY degradation product of CS-D was monitored by UV absorbance at 215 nm without being fluorescently labeled with 2AB, and gel filtration HPLC was performed, and then the peak of tetrasaccharide, which is the lowest molecule, was recovered. The recovered tetrasaccharide was decomposed with CSaseABC, fluorescently labeled with 2AB, and analyzed by anion exchange HPLC.

さらに、抽出物D−2およびD−3をそれぞれCSaseABCで消化し、得られた分解生成物を2ABで蛍光標識した後、アニオン交換HPLCにより分析した。以上の結果を図6および次の表2に示す。   Furthermore, extracts D-2 and D-3 were each digested with CSaseABC, and the resulting degradation products were fluorescently labeled with 2AB, and then analyzed by anion exchange HPLC. The above results are shown in FIG.

Figure 2011084516
Figure 2011084516

図6中、パネルA〜Cは画分D−1、D−2およびD−3をCSase AC−IIで消化した産物の溶出パターンを示し、パネルDは、2ABで蛍光標識していないヒトCSHYの分解生成物のうち最も低分子である四糖を単離し、さらにCSaseABCで消化した後、得られた分解生成物を2ABで蛍光標識したものの溶出パターンを示す。また、パネルEおよびFは、それぞれ、画分D−2、D−3をCSaseABCで消化後、2ABで蛍光標識した試料の溶出パターンを示す。パネルC、F中の各矢印は、ピークa:ΔHexA(2−O−sulfate)−GalNAc(6−O−sulfate)−GlcA−GalNAc(6−O−sulfate)、ピークb:ΔHexA(2−O−sulfate)−GalNAc(6−O−sulfate)−GlcA−GalNAc(4−O−sulfate)、ピークc:ΔHexA−GalNAc(4−O−sulfate)−GlcA(2−O−sulfate)−GalNAc(6−O−sulfate)、ピークd:ΔHexA−GalNAc(6−O−sulfate)−GlcA(2−O−sulfate)−GalNAc(6−O−sulfate))、ピーク1:ΔHexA−GalNAc、ピーク2:ΔHexA−GalNAc(6−O−sulfate)、ピーク3:ΔHexA−GalNAc(4−O−sulfate)、ピーク4:ΔHexA(2−O−sulfate)−GalNAc(6−O−sulfate)、ピーク5:ΔHexA(2−O−sulfate)−GalNAc(4−O−sulfate)、ピーク6:ΔHexA−GalNAc(4,6−O−disulfate)、ピーク7:ΔHexA(2−O−sulfate)−GalNAc(4,6−O−disulfate)、ピーク8:GlcA−GalNAc(6−O−sulfate)およびピーク9:GlcA−GalNAc(4−O−sulfate)の溶出位置を示す。   In FIG. 6, panels A to C show the elution pattern of products obtained by digesting fractions D-1, D-2 and D-3 with CSase AC-II, and panel D shows human CSHY not fluorescently labeled with 2AB. 4 shows the elution pattern of a product obtained by isolating the tetrasaccharide, which is the lowest molecule among the degradation products, and further digesting with CSaseABC and then fluorescently labeling the resulting degradation product with 2AB. Panels E and F show the elution patterns of samples fluorescently labeled with 2AB after fractions D-2 and D-3 were digested with CSaseABC, respectively. Each arrow in Panels C and F shows a peak a: ΔHexA (2-O-sulfate) -GalNAc (6-O-sulfate) -GlcA-GalNAc (6-O-sulfate), peak b: ΔHexA (2-O -Sulfate) -GalNAc (6-O-sulfate) -GlcA-GalNAc (4-O-sulfate), peak c: ΔHexA-GalNAc (4-O-sulfate) -GlcA (2-O-sulfate) -GalNAc (6 -O-sulfate), peak d: [Delta] HexA-GalNAc (6-O-sulfate) -GlcA (2-O-sulfate) -GalNAc (6-O-sulfate)), peak 1: [Delta] HexA-GalNAc, peak 2: [Delta] HexA -GalNAc (6-O-sulfa e), peak 3: ΔHexA-GalNAc (4-O-sulfate), peak 4: ΔHexA (2-O-sulfate) -GalNAc (6-O-sulfate), peak 5: ΔHexA (2-O-sulfate) − GalNAc (4-O-sulfate), peak 6: ΔHexA-GalNAc (4,6-O-sulfate), peak 7: ΔHexA (2-O-sulfate) -GalNAc (4,6-O-sulfate), peak 8 : GlcA-GalNAc (6-O-sulfate) and peak 9: The elution position of GlcA-GalNAc (4-O-sulfate) is shown.

図6のパネルAおよび表2(D−1)に示すように、抽出物D−1については、GlcA−GalNAc(4S)−2ABおよびΔHexA(2S)−GalNAc(6S)−2ABで特定される2つの主なピークが得られた。すなわち、CS−DのヒトCSHY分解生成物の四糖画分に含まれる主な糖配列が、GlcA−GalNAc(4S)−GlcA(2S)−GalNAc(6S)であることが確認された。また、抽出物D−2については、図6のパネルBに示すように、2AB−テトラッサッカライド三硫酸を示すピークが得られ、抽出物D−3についても、図6のパネルCに示すように、同様の結果が得られた。これらの分解生成物をそれぞれ、構造既知の2AB−不飽和四糖標準品とともにアニオン交換HPLCにより分析した結果、それぞれΔHexA−GalNAc(4S)−GlcA(2S)−GalNAc(6S)−2ABとともに溶出した(表2(D−2)および(D−3))。このことから、ヒトCSHYは四糖GlcA−GalNAc(4S)−GlcA(2S)−GalNAc(6S)の配列を、CS−Dの切断部位における非還元末端側の構造として認識することが確認された。なお、以上の結果をまとめ、次の表3に示した。   As shown in panel A of FIG. 6 and Table 2 (D-1), extract D-1 is identified by GlcA-GalNAc (4S) -2AB and ΔHexA (2S) -GalNAc (6S) -2AB. Two main peaks were obtained. That is, it was confirmed that the main sugar sequence contained in the tetrasaccharide fraction of the CS-D human CSHY degradation product was GlcA-GalNAc (4S) -GlcA (2S) -GalNAc (6S). For extract D-2, a peak indicating 2AB-tetrasaccharide trisulfate was obtained as shown in panel B of FIG. 6, and extract D-3 was also shown in panel C of FIG. Similar results were obtained. Each of these degradation products was analyzed by anion exchange HPLC together with a 2AB-unsaturated tetrasaccharide standard having a known structure, and as a result, each was eluted with ΔHexA-GalNAc (4S) -GlcA (2S) -GalNAc (6S) -2AB. (Table 2 (D-2) and (D-3)). From this, it was confirmed that human CSHY recognizes the sequence of the tetrasaccharide GlcA-GalNAc (4S) -GlcA (2S) -GalNAc (6S) as a structure on the non-reducing terminal side in the cleavage site of CS-D. . The above results are summarized and shown in Table 3 below.

Figure 2011084516
Figure 2011084516

一方、CS−AとCS−CもまたヒトCSHYによってある程度まで消化されることから(図2および図3)、CS−AおよびCS−CがヒトCSHYに消化されて生じるオリゴ糖の還元末端構造を分析することにより、ヒトCSHYの特異性を調べた。具体的には、CS−AおよびCS−CをヒトCSHYで消化し、得られた分解生成物を2ABで蛍光標識し、さらにCSase AC−IIで消化した後、アニオン交換HPLCにて分析した。その結果を図7に示す。   On the other hand, since CS-A and CS-C are also digested to some extent by human CSHY (FIGS. 2 and 3), the reducing terminal structure of oligosaccharides produced by digesting CS-A and CS-C to human CSHY Was analyzed for the specificity of human CSHY. Specifically, CS-A and CS-C were digested with human CSHY, and the resulting degradation product was fluorescently labeled with 2AB, further digested with CSase AC-II, and then analyzed by anion exchange HPLC. The result is shown in FIG.

図7中、1〜7の矢印は、1:ΔHexA−GalNAc、2:ΔHexA−GalNAc(6−O−sulfate)、3:ΔHexA−GalNAc(4−O−sulfate)、4:ΔHexA(2−O−sulfate)−GalNAc(6−O−sulfate)、5: ΔHexA(2−O−sulfate)−GalNAc(4−O−sulfate)、6:ΔHexA−GalNAc(4,6−O−disulfate)および7: ΔHexA(2−O−sulfate)−GalNAc(4,6−O−disulfate)の2AB誘導体の、それぞれの溶出位置を示す。また、白抜きの矢印は、2ABで蛍光標識した標準四糖であるΔHexA−GalNAc(4−O−sulfate)−GlcA(2−O−sulfate)−GalNAc(6−O−sulfate)の溶出位置を示す。   In FIG. 7, arrows 1 to 7 indicate 1: ΔHexA-GalNAc, 2: ΔHexA-GalNAc (6-O-sulfate), 3: ΔHexA-GalNAc (4-O-sulfate), 4: ΔHexA (2-O -Sulfate) -GalNAc (6-O-sulfate), 5: [Delta] HexA (2-O-sulfate) -GalNAc (4-O-sulfate), 6: [Delta] HexA-GalNAc (4,6-O-sulfate) and 7: Each elution position of 2AB derivative of ΔHexA (2-O-sulfate) -GalNAc (4,6-O-disulphate) is shown. The white arrow indicates the elution position of ΔHexA-GalNAc (4-O-sulfate) -GlcA (2-O-sulfate) -GalNAc (6-O-sulfate), which is a standard tetrasaccharide fluorescently labeled with 2AB. Show.

図7のパネルAに示すように、CS−AのヒトCSHY分解生成物に含まれる、還元末端に由来する唯一の反応産物が、ΔHexA−GalNAc(6S)−2ABとして検出された。すなわち、CS−AのヒトCSHY分解生成物における主な還元末端の二糖がGlcA−GalNAc(6S)であることが確認された(表3)。CS−Aを構成する主な二糖はGlcA−GalNAc(6S)(24%)ではなく、GlcA−GalNAc(4S)(76%)であることから、GalNAc残基の6位炭素の硫酸化が、ヒトCSHYによる切断部位の認識には不可欠であることが確認された。   As shown in panel A of FIG. 7, the only reaction product derived from the reducing end contained in the human CSHY degradation product of CS-A was detected as ΔHexA-GalNAc (6S) -2AB. That is, it was confirmed that the main reducing terminal disaccharide in the human CSHY degradation product of CS-A was GlcA-GalNAc (6S) (Table 3). Since the main disaccharide constituting CS-A is not GlcA-GalNAc (6S) (24%) but GlcA-GalNAc (4S) (76%), the sulfation of the 6-position carbon of the GalNAc residue is prevented. It was confirmed that it is essential for recognition of the cleavage site by human CSHY.

また、図7のパネルBに示すように、CS−Cについては、ΔHexA−GalNAc(6S)−2ABとΔHexA−GalNAc(4S)−GlcA(2S)−GalNAc(6S)−2ABが主なオリゴ糖として検出され、そのモル比は1.2:1.0であった。すなわち、CS−CのヒトCSHY分解生成物における主な還元末端の二糖の配列がGlcA−GalNAc(6S)およびGlcA(2S)−GalNAc(6S)であることが確認された(表3)。   Further, as shown in panel B of FIG. 7, for CS-C, ΔHexA-GalNAc (6S) -2AB and ΔHexA-GalNAc (4S) -GlcA (2S) -GalNAc (6S) -2AB are the main oligosaccharides. The molar ratio was 1.2: 1.0. That is, it was confirmed that the main reducing end disaccharide sequences in the human CSHY degradation product of CS-C were GlcA-GalNAc (6S) and GlcA (2S) -GalNAc (6S) (Table 3).

これらGlcA−GalNAc(6S)およびGlcA(2S)−GalNAc(6S)の、CS−Cにおけるモル比は10.7:1.0である。すなわち、CS−CにおけるGlcA−GalNAc(6S)の比率はGlcA(2S)−GalNAc(6S)と比較して相当大きいが、これらはCS−CのヒトCSHY分解生成物に含まれる主な還元末端二糖としては、これらはほぼ同じ比率で検出される。このことは、ヒトCSHYがCS−Cの切断部位としてGlcA−GalNAc(6S)よりもGlcA(2S)−GalNAc(6S)を選択する可能性が高いことを示唆している。すなわち、GalNAc(6S)残基の非還元末端側に隣接するGlcA残基の2位の炭素の硫酸化はヒトCSHY活性を促進すると考えられる。ここで、CS−C中におけるヒトCSHYによって切断される部位の構造を示す模式図を図8に示す。図8中、矢印の部分で切断を受け、*印を付けた硫酸基はヒトCSHYの加水分解活性に促進的な効果を与えていることを示す。   The molar ratio of these GlcA-GalNAc (6S) and GlcA (2S) -GalNAc (6S) in CS-C is 10.7: 1.0. That is, the ratio of GlcA-GalNAc (6S) in CS-C is considerably larger than that of GlcA (2S) -GalNAc (6S), but these are the main reducing ends contained in the human CSHY degradation product of CS-C. As disaccharides, they are detected at approximately the same ratio. This suggests that human CSHY is more likely to select GlcA (2S) -GalNAc (6S) than GlcA-GalNAc (6S) as the cleavage site for CS-C. That is, it is considered that sulfation of the carbon at position 2 of the GlcA residue adjacent to the non-reducing terminal side of the GalNAc (6S) residue promotes human CSHY activity. Here, the schematic diagram which shows the structure of the site | part cut | disconnected by human CSHY in CS-C is shown in FIG. In FIG. 8, the sulfate group that has been cleaved at the arrowed portion and marked with * indicates that it has a promoting effect on the hydrolytic activity of human CSHY.

(2)反応産物の非還元末端の特定
CS−Dの切断部位における還元末端側の構造を調べるため、抽出物D−2および抽出物D−3に含まれる非還元末端二糖を調べた。具体的には、抽出物D−2の六糖画分をCSaseABCで分解して2ABで蛍光標識した後、アニオン交換HPLCにて分析したところ、GlcA−GalNAc(4S)−2AB、GlcA−GalNAc(6S)−2ABおよびΔHexA−GalNAc(4S)−GlcA(2S)−GalNAc(6S)−2ABの3つのピークが得られた。これらのモル比は各々、0.35、0.40および1.0であった(図6のパネルEおよび表2)。すなわち、抽出物D−2画分がGlcA−GalNAc(4S)−GlcA−GalNAc(4S)−GlcA(2S)−GalNAc(6S)および GlcA−GalNAc(6S)−GlcA−GalNAc(4S)−GlcA(2S)−GalNAc(6S)の二つの成分を47:53のモル比で含むことが確認された(表3)。
(2) Identification of non-reducing end of reaction product In order to investigate the structure of the reducing end side at the cleavage site of CS-D, the non-reducing end disaccharide contained in Extract D-2 and Extract D-3 was examined. Specifically, the hexasaccharide fraction of the extract D-2 was decomposed with CSaseABC and fluorescently labeled with 2AB, and then analyzed by anion exchange HPLC. As a result, GlcA-GalNAc (4S) -2AB, GlcA-GalNAc ( Three peaks of 6S) -2AB and ΔHexA-GalNAc (4S) -GlcA (2S) -GalNAc (6S) -2AB were obtained. These molar ratios were 0.35, 0.40, and 1.0, respectively (Panel E in FIG. 6 and Table 2). That is, the extract D-2 fraction was GlcA-GalNAc (4S) -GlcA-GalNAc (4S) -GlcA (2S) -GalNAc (6S) and GlcA-GalNAc (6S) -GlcA-GalNAc (4S) -GlcA ( It was confirmed that the two components of 2S) -GalNAc (6S) were contained in a molar ratio of 47:53 (Table 3).

さらに、抽出物D−3の八糖画分をCSaseABCで分解して2ABで蛍光標識した後、アニオン交換HPLCにて分析した。その結果、2つの飽和二糖、3つの不飽和二糖および還元末端に由来するΔHexA−GalNAc(4S)−GlcA(2S)−GalNAc(6S)が得られた(図6のパネルF)。これらの比率を表2に示し、抽出物D−3における主な八糖の推定配列を表3に示す。   Further, the octasaccharide fraction of the extract D-3 was decomposed with CSaseABC and fluorescently labeled with 2AB, and then analyzed by anion exchange HPLC. As a result, ΔHexA-GalNAc (4S) -GlcA (2S) -GalNAc (6S) derived from two saturated disaccharides, three unsaturated disaccharides, and the reducing end was obtained (panel F in FIG. 6). These ratios are shown in Table 2, and the deduced sequences of main octasaccharides in Extract D-3 are shown in Table 3.

表2および表3に示すように、飽和二糖と不飽和二糖とはそれぞれ、抽出物D−3画分に含まれる八糖の非還元末端と内部に由来することが分かる。   As shown in Table 2 and Table 3, it can be seen that the saturated disaccharide and the unsaturated disaccharide are derived from the non-reducing end and the inside of the octasaccharide contained in the extract D-3 fraction, respectively.

<実施例5>ヒトCSHYの分解活性に重要なアミノ酸の同定
ヒトCSHYの分解活性に重要である可能性のある4箇所のアミノ酸について、下記の変異体1〜4をコードする塩基配列を、定法に従い、QuickChange II XL Site−Directed Mutagenesis Kit(Stratagene社)を用いたPCR法により作成した。
<Example 5> Identification of amino acids important for the degradation activity of human CSHY For the four amino acids that may be important for the degradation activity of human CSHY, the base sequences encoding the following variants 1 to 4 were determined in a conventional manner. According to the above, it was prepared by a PCR method using QuickChange II XL Site-Directed Mutagenesis Kit (Stratagene).

具体的には、下記の4組のプライマーDNAを用意し、実施例1(1)で作成した組み換えベクターを鋳型として、実施例1(2)と同様の方法でPCRを行った。PCR反応溶液組成およびPCR反応条件はQuickChange II XL Site−Directed Mutagenesis Kit(Stratagene社)のプロトコールに従った。   Specifically, the following four sets of primer DNAs were prepared, and PCR was performed in the same manner as in Example 1 (2) using the recombinant vector prepared in Example 1 (1) as a template. The PCR reaction solution composition and PCR reaction conditions followed the protocol of QuickChange II XL Site-Directed Mutagenesis Kit (Stratagene).

プライマーF1(配列番号10)
5’−CTGTTATAGATTGGCAATATTGGCGACCAC−3’
プライマーR1(配列番号11)
5’−GTGGTCGCCAATATTGCCAATCTATAACAG−3’
プライマーF2(配列番号12)
5’−GGCCTTTGGGGTTATGCTTTATATCCTG−3’
プライマーR2(配列番号13)
5’−CAGGATATAAAGCATAACCCCAAAGGCC−3’
プライマーF3(配列番号14)
5’−ATATCCTTCTATCTATGTCTGGAAATCCC−3’
プライマーR3(配列番号15)
5’−GGGATTTCCAGACATAGATAGAAGGATAT−3’
プライマーF4(配列番号16)
5’−GGGAGCTACATAGCCGCTGTGACCAG−3’
プライマーR4(配列番号17)
5’−CTGGTCACAGCGGCTATGTAGCTCCC−3’
Primer F1 (SEQ ID NO: 10)
5′-CTGTTATAGATTGGCAAATTGGGCACCAC-3 ′
Primer R1 (SEQ ID NO: 11)
5'-GTGGTCGCCCAAATTGCCACATCTAATAAGAG-3 '
Primer F2 (SEQ ID NO: 12)
5'-GGCCCTTTGGGGTTATGCTTTATATCCT-3 '
Primer R2 (SEQ ID NO: 13)
5'-CAGGATAATAAGAGATAACCCCCAAAGGCC-3 '
Primer F3 (SEQ ID NO: 14)
5′-ATATCCTTCTCATTCTGTCGGAAATCCC-3 ′
Primer R3 (SEQ ID NO: 15)
5'-GGGATTTCCACACATAGATAGAAGGADAT-3 '
Primer F4 (SEQ ID NO: 16)
5'-GGGAGCTACATACGCCGCTGTGACCAG-3 '
Primer R4 (SEQ ID NO: 17)
5′-CTGGTCACAGCGGCTATGTAGCTCCCC-3 ′

作成した変異ヒトCSHYをコードする塩基配列
変異体1;配列番号1のアミノ酸配列において147番目のグルタミン酸をグルタミンに置換した変異ヒトCSHY(配列番号19)をコードする塩基配列(配列番号18)
変異体2;配列番号1のアミノ酸配列において218番目のチロシンをアラニンに置換した変異ヒトCSHY(配列番号21)をコードする塩基配列(配列番号20)
変異体3;配列番号1のアミノ酸配列において263番目のグリシンをチロシンに置換した変異ヒトCSHY(配列番号23)をコードする塩基配列(配列番号22)
変異体4;配列番号1のアミノ酸配列において368番目のアスパラギンをアラニンに置換した変異ヒトCSHY(配列番号25)をコードする塩基配列(配列番号24)
Nucleotide sequence variant 1 encoding mutant human CSHY prepared; nucleotide sequence (SEQ ID NO: 18) encoding mutant human CSHY (SEQ ID NO: 19) in which the 147th glutamic acid in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 was replaced with glutamine
Mutant 2: a nucleotide sequence (SEQ ID NO: 20) encoding a mutant human CSHY (SEQ ID NO: 21) in which the 218th tyrosine is substituted with alanine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1
Mutant 3; nucleotide sequence (SEQ ID NO: 22) encoding mutant human CSHY (SEQ ID NO: 23) in which the 263th glycine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is substituted with tyrosine
Mutant 4: a nucleotide sequence (SEQ ID NO: 24) encoding a mutant human CSHY (SEQ ID NO: 25) in which the 368th asparagine is substituted with alanine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1

作成した変異体1〜4を実施例1(1)から実施例1(3)と同様の手法により組み換え細胞に発現させ、これらの変異タンパク質を吸着したレジンを調製した。続いて、実施例3(1)と同様の手法によりCS−Dに対する分解活性を検討した。その結果を図9に示す。   The prepared mutants 1 to 4 were expressed in recombinant cells by the same method as in Example 1 (1) to Example 1 (3), and a resin adsorbing these mutant proteins was prepared. Subsequently, the degradation activity for CS-D was examined by the same method as in Example 3 (1). The result is shown in FIG.

図9に示すように、変異体1、変異体2および変異体4は、CS−Dに対する分解活性を消失したことが明らかになった。一方、変異体3はコントロールの野生型ヒトCSHYの場合と同等の分解活性を有していることが明らかになった。   As shown in FIG. 9, it was revealed that Mutant 1, Mutant 2 and Mutant 4 lost the degradation activity for CS-D. On the other hand, it was revealed that the mutant 3 has a degradation activity equivalent to that of the control wild type human CSHY.

以上の結果より、配列番号1のアミノ酸配列において147番目のグルタミン酸、218番目のチロシンおよび368番目のアスパラギンは、ヒトCSHYのCS−Dに対する分解活性において重要であることが確認された。   From the above results, it was confirmed that the 147th glutamic acid, the 218th tyrosine and the 368th asparagine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 are important in the degradation activity of human CSHY on CS-D.

Claims (12)

配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、または配列番号1に示されるアミノ酸配列において1個もしくは数十個のアミノ酸が置換され、欠失され、または付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質を有効成分とする、グリコサミノグリカン分解促進剤。   A protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or consisting of an amino acid sequence in which one or several tens of amino acids are substituted, deleted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and D- A glycosaminoglycan degradation promoter comprising, as an active ingredient, a protein having an activity of hydrolyzing an N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine bound to glucuronic acid. 配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失したアミノ酸配列からなるタンパク質、または配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失し、さらに1個もしくは数個のアミノ酸が置換され、欠失され、または付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質を有効成分とする、請求項1に記載のグリコサミノグリカン分解促進剤。   A protein comprising an amino acid sequence in which amino acid residues 1 to 33 and / or 463 to 481 are deleted in SEQ ID NO: 1, or amino acid residues 1 to 33 and / or 463 to 481 in SEQ ID NO: 1 The glycosaminoglycan degradation promoter according to claim 1, wherein the active ingredient is a protein having an amino acid sequence that is deleted and further substituted, deleted, or added with one or several amino acids. グリコサミノグリカンがコンドロイチン硫酸またはコンドロイチン硫酸を含む混成多糖である、請求項1または2に記載のグリコサミノグリカン分解促進剤。   The glycosaminoglycan degradation accelerator according to claim 1 or 2, wherein the glycosaminoglycan is chondroitin sulfate or a hybrid polysaccharide containing chondroitin sulfate. コンドロイチン硫酸が、コンドロイチン硫酸A、コンドロイチン硫酸C、コンドロイチン硫酸Dおよびコンドロイチン硫酸Eからなる群から選択される1または2以上のコンドロイチン硫酸である、請求項3に記載のグリコサミノグリカン分解促進剤。   The glycosaminoglycan degradation promoter according to claim 3, wherein the chondroitin sulfate is one or more chondroitin sulfates selected from the group consisting of chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C, chondroitin sulfate D and chondroitin sulfate E. タンパク質が融合タンパク質の形態である、請求項1〜4のいずれかに記載のグリコサミノグリカン分解促進剤。   The glycosaminoglycan degradation promoter according to any one of claims 1 to 4, wherein the protein is in the form of a fusion protein. 請求項1〜5のいずれかに記載のグリコサミノグリカン分解促進剤および薬学的不活性成分を含む医薬組成物。   A pharmaceutical composition comprising the glycosaminoglycan degradation accelerator according to any one of claims 1 to 5 and a pharmaceutically inactive ingredient. 脊髄損傷治療用の、請求項6に記載の医薬組成物。   The pharmaceutical composition according to claim 6 for treating spinal cord injury. 脊椎損傷が椎間板ヘルニアによる損傷である、請求項7に記載の医薬組成物。   The pharmaceutical composition according to claim 7, wherein the spinal injury is an injury caused by an herniated disc. 椎間板ヘルニアが、硬膜外遊走型椎間板ヘルニアまたは経靭帯性脱出型椎間板ヘルニアである、請求項8に記載の医薬組成物。   The pharmaceutical composition according to claim 8, wherein the disc herniation is an epidural disc herniation or a transligament prolapse disc herniation. グリコサミノグリカンからグルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖を製造する方法であって、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、配列番号1に示されるアミノ酸配列において1個もしくは数十個のアミノ酸が置換され、欠失され、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質、配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失したアミノ酸配列からなるタンパク質、および配列番号1において1〜33番目および/または463〜481番目のアミノ酸残基が欠失し、さらに1個もしくは数個のアミノ酸が置換され、欠失され、若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつD−グルクロン酸に結合した硫酸化N−アセチル−D−ガラクトサミンのN−アセチル−D−ガラクトサミニド結合を加水分解する活性を有するタンパク質よりなる群から選択される1または2以上のタンパク質とグリコサミノグリカンとを反応させる工程、およびグルクロン酸を非還元末端として有するオリゴ糖を回収する工程を含む、前記方法。   A method for producing an oligosaccharide having glucuronic acid as a non-reducing end from glycosaminoglycan, comprising a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, one or several tens of amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 Activity of hydrolyzing the N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine consisting of an amino acid sequence substituted, deleted, or added and bound to D-glucuronic acid A protein having an amino acid sequence in which amino acid residues 1 to 33 and / or 463 to 481 in SEQ ID NO: 1 are deleted, and 1 to 33 and / or 463 to 481 in SEQ ID NO: 1 Amino acid residues are deleted and one or more amino acids are placed A protein having an activity of hydrolyzing an N-acetyl-D-galactosaminide bond of sulfated N-acetyl-D-galactosamine which is composed of an amino acid sequence which is deleted, deleted or added and which is bound to D-glucuronic acid The method comprising the steps of reacting one or more proteins selected from the group consisting of glycosaminoglycan and recovering an oligosaccharide having glucuronic acid as a non-reducing end. グリコサミノグリカンがコンドロイチン硫酸またはコンドロイチン硫酸を含む混成多糖である、請求項10に記載のオリゴ糖を製造する方法。   The method for producing an oligosaccharide according to claim 10, wherein the glycosaminoglycan is chondroitin sulfate or a hybrid polysaccharide containing chondroitin sulfate. コンドロイチン硫酸が、コンドロイチン硫酸A、コンドロイチン硫酸C、コンドロイチン硫酸Dおよびコンドロイチン硫酸Eからなる群から選択される1または2以上のコンドロイチン硫酸である、請求項11に記載のオリゴ糖を製造する方法。   The method for producing an oligosaccharide according to claim 11, wherein the chondroitin sulfate is one or more chondroitin sulfates selected from the group consisting of chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C, chondroitin sulfate D and chondroitin sulfate E.
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